例談靜摩擦力方向的判斷

姚杭洲

摘 要 在高中物理新人教版教材必修一第三單元《力》中主要學習幾種常見的力，重力、彈力、摩擦力，摩擦力最為復雜，尤其是靜摩擦力的方向。對于剛入學高一新生來說，在學習這部分內容時，更感到困或。在教材中關于靜摩擦力是這樣描述的“兩物體沒有相對運動但有相對運動趨勢，靜摩擦力總是阻礙物體的相對運動趨勢、方向與相對運動趨勢的方向相反、與接觸面相切”。學生理解起來相當困難。筆者從理解靜摩擦力的本質阻礙物理相對運動趨勢出發，并通過典型實例解析拋磚引玉，突破判斷摩擦力的方向這一教學難點。

關鍵詞 靜摩擦力方向；相對運動趨勢

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）24-0240-01

首先理解“運動”、“相對運動趨勢”這二個概念。“運動”是指所研究的物理相對地面位置發生了變化，一般是以地面為參考系的。“相對運動趨勢”是指所研究的物體相對與它接觸的另一物體位置沒有發生變化、相對靜止但有發生相對運動這種傾向！

圖1

靜摩擦力的方向判斷方法如下：

方法一：直接法

例如圖1，水平地面人用力向前推箱子沒有推動。

解析：研究的物體是箱子，與它接觸的另一物體是是地面。首先找箱子相對地面相對運動趨勢的方向，這里的方法是假設地面是光滑的，那么箱子相對地面必然向前運動，這就說明箱子相對地面有向前運動的的趨勢，靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反。所以靜摩擦力的方向是向后的。……