靜摩擦力的有無及方向的判斷

繆小燕

一、判斷靜摩擦力的存在，主要看是否滿足產生靜摩擦力的條件

靜摩擦力產生的條件有三個：兩個接觸的物體間有正壓力；接觸面不光滑；兩物體相對靜止且有相對運動的趨勢.這三個條件必須同時滿足才受靜摩擦力.教學中發現，同學們對是否有相對運動趨勢的判斷還是很困惑，在認識上還存在一些誤區.比如，他們會認為靜止的物體只能受靜摩擦力，運動的物體只能受滑動摩擦力.個人認為，所謂的靜止與運動是相對于地面或地面靜止的物體時，那么靜止的物體可能受到靜摩擦力，也可能是滑動摩擦力，運動的物體可能受到靜摩擦力，也可能是滑動摩擦力.

例1 如圖1所示，兩物塊疊放在粗糙的靜止斜面上，當用一個水平力F推物塊B時，使A、B一起無相對運動地向上運動，此時A受什么摩擦力？斜面受什么摩擦力？

解析 此時A相對于斜面是運動的，相對于B是靜止的，但A相對于B有向下運動的趨勢，則A受B給它的靜摩擦力；而B相對斜面是運動的，靜止的斜面又受到B給它的滑動摩擦力.由此可見，靜止的物體不一定只受靜摩擦力，運動的物體也不一定只受滑動摩擦力.

總結靜摩擦力的有無判定方法：

1.由相對滑動趨勢直接判斷.因為靜摩擦力的方向跟物體相對滑動趨勢的方向相反，如果我們所研究的問題中，物體相對滑動的趨勢很明顯，就可以由相對滑動趨勢直接判斷.這是判斷靜摩擦力方向的基本方法.

2.用假設法判斷.所謂假設法就是先假設接觸面光滑，以確定兩物體的相對滑動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向.

3.由運動狀態判斷.有些靜摩擦力的方向與物體的運動狀態緊密相關，可以由物體的運動狀態來判斷物體所受靜摩擦力的方向.

4.用牛頓第三定律判斷.先確定受力比較簡單的物體所受靜摩擦力方向，再由牛頓第三定律確定另一物體所受靜摩擦力方向.

例2 如圖2所示，有三個相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平地面上，現用水平力F作用在B上，三個物體仍然靜止，下列說法中正確的是（）

A.A受到B摩擦力的作用

B.B受到A、C摩擦力的作用

C.B只受C摩擦力的作用

D.C只受地面摩擦力的作用

解析 通過假設法我們不難發現A不受摩擦力，B受向左的摩擦力，這個力來自C，那么C肯定受到B給它的向有的摩擦力，同時也必然受到地面給它的向左的摩擦力.

二、判斷靜摩擦力的方向，主要抓住與相對運動趨勢方向相反

靜摩擦力方向總是與相對運動趨勢方向相反，不能理解為與運動方向相反.不過，相對運動趨勢沒有相對運動直觀，比較隱蔽，這導致靜摩擦力的方向判斷比滑動摩擦力困難.

1.由相對運動趨勢直接判斷

靜摩擦力的方向跟物體相對運動的趨勢方向相反，如果我們所研究的問題中，物體相對運動的趨勢較明顯，則可以由相對運動趨勢直接判斷.

例3 如圖3所示，位于斜面上的物體m在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止狀態，則斜面作用于物體m的靜摩擦力（）

A.方向可能沿斜面向上

B.方向可能沿斜面向下

C.大小可能等于零

D.大小可能等于F

解析 對物體進行受力分析，當F>mgsinθ時，物體有沿斜面向上運動的趨勢，所受靜摩擦力方向向下；當F

2.用假設法判斷

所謂假設法就是先假設接觸面光滑，以確定兩物體的相對滑動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向.或者假設沒有摩擦力，看能不能滿足它運動狀態的要求，如果能就受力，如果不能就不受力.

例4如圖4所示，兩物塊疊放在水平桌面上，當用一個水平力F推物塊A時，A、B仍保持靜止，設此時B對A的摩擦力的大小為Z，桌面對B的摩擦力的大小為f2，則（）

解析 假設地面光滑，當以F推A時，對AB整體來說有向右運動的趨勢，假設地面對整體沒有摩擦力，則不會靜止，所以地面對它們有向左的靜摩擦力.同理，對A也有向左的靜摩擦力.選A.

3.根據平衡條件判斷

如果物體間的相對運動趨勢不明顯，用假設法也不易判斷靜摩擦力的方向，但物體處于平衡狀態，則可用物體的平衡條件來判斷其所受靜摩擦力的方向.

例5 運動員雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑時，他所受的摩擦力分別為F上和F下，下列說法正確的是（）

解析 勻速上攀時，運動員受重力，假設摩擦力向下，則不可能勻速，所以假設不成立，摩擦力向上，同樣的，勻速下滑時，摩擦力也是向上，且都等于重力.選C.

總結靜摩擦力的方向要以滿足相應的運動狀態為基礎，而不能單純的看運動方向.

4.利用牛頓第三定律判斷

摩擦力總是成對出現的，先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定另一物體受到的摩擦力方向.

_例6 如圖5所示，桿的上端用細繩吊在天花板上的0點，下端放在水平面上，且桿都處于靜止狀態，則桿對地面的摩擦力方向向左的是（）

答案A.