芻議“相對”是理解摩擦力的核心

吳慶華

【摘要】滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。所謂“相對運動方向”，即是把與研究對象接觸的物體作為參考系，研究對象相對該參考系運動的方向。

【關鍵詞】“相對”?摩擦力?核心

一、例題分析

舉例1：在一個光滑的水平面上有A和B兩塊木板，當B木塊被F拉力向右拉動時兩個木塊就均勻的做直線加速運動，并且相對滑動，那么A和B木塊在受力的時候兩個木塊之間的摩擦力方向是什么樣的呢？

解析：（1）分析A木塊的受力。假設A和B之間是光滑運動的，因為B被F拉力向右拉動，再加上速度很快，A相對于B來說會向左滑動，由此可見A受B的施加力的影響向右水平的滑動，從而產生摩擦力FBA。（2）分析B木塊受力。假設A和B之間是光滑的，因為B受到F拉力向右滑動，且速度非?？?，那么B就會受A的影響向右滑動，由此可見，B受到A的壓力也向左均勻的滑動，從而產生摩擦力FAB。

舉例2：A和B兩個木塊均勻的放在光滑的水平面上，A的質量是m，B的質量是M，當B木塊受到F拉力的作用向右水平拉動的時候兩個木塊一起勻速直線運動，并且都是均勻滑動的，通過分析A和B兩個木塊的受力并求兩個木塊之間的摩擦力方向。

解析：（1）分析A的受力。加入A和B之間是光滑的，因為B被拉力F向右拉動，且速度很大，那么A相對于B是向左滑動的，也就是說A以B為參照物的時候是向左滑動的，那么A在受到B的壓力的時候水平方向會向右產生靜摩擦力FBA。（2）分析B的受力：如果A和B之間是光滑的，那么B就會受到拉力的影響向右滑動，且速度很大，B以A為參照物是向右滑動的，由此可見，B受到A的壓力而產生水平向左的靜摩擦力FAB。

二、易誤點分析

易錯點一：誤認為摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反。

舉例分析：通過上述例1的分析可知，A如果選擇地面為參照物是向右滑動的，但是A選擇以B為參照物就是向左運動的，也就是說或滑動摩擦力的方向和運動的方向是相反的，因此，A受到來自于B的滑動摩擦力FBA會向右運動，換言之，滑動摩擦力的方向和物體運動的方向是相同。以B為基準選擇地面為參照物，B以A為參照物是向右運動的，B受到A的向左拉動力就會產生摩擦力FAB，也就是說滑動摩擦力的方向和物體運動的方向是相反的。

通過上述例2的分析可知，A選擇地面為參照物，同時A和B之間又是光滑的，那么A以B為參照物就是向左滑動的方向，因此A在受到B的靜摩擦以后會向右滑動，也就是說靜摩擦力方向和物體運動方向是一樣的。B以地面為參照物，同時A和B之間是光滑的，那么B以A為參照物是向右滑動的方向，B受到A的靜摩擦力FAB，也就是說靜摩擦力的方向和物體運動的方向是相反的。

錯因分析：摩擦力的方向不但與運動的方向是一樣的，還可以與運動的方向呈相反的趨勢。

正確描述：摩擦力的方向不但可以與運動方向一樣，還可以與運動方向相反，實際上摩擦力的方向與相對運動的趨勢是相反的。

易錯點二：錯誤的以為靜止的物體只有靜摩擦力，運動的物體只有在滑動的時候才能產生摩擦力。

舉例分析：上述例2可知，雖然A和B都是以地面為參照物向右運動，但是A和B之間是相對靜止的，因此A和B之間的摩擦力屬于靜摩擦力，也就是說運動的物體也存在靜摩擦力。

錯因分析：靜摩擦力是由兩個相對運動的物體產生的摩擦力，也就是說兩個物體之間是相對靜止的。以地面為參照物，物體可以是運動的也可以是靜止的?；瑒幽Σ亮Φ漠a生也是基于兩個相對物體而言的，也就是說兩個物體之間都是相對運動的狀態。但是以地面為參照物，兩者可以是運動的，也可以是靜止的。

正確描述：靜止的物體不但能夠產生摩擦力，還存在滑動摩擦力;運動的物體既存在滑動摩擦力，還有靜摩擦力。

歸根結底，日常生活中的“動與靜”與高中物理學中摩擦力的“動與靜”是不同的，因此也就出現了靜摩擦力和滑動摩擦力之間的假象，因為概念相似，所以學生不能清楚的分辨。但是教師在講授物理知識的時候可以深入分析問題點，幫助學生理解物理知識，有助于學生靈活的掌握摩擦力相關的知識，以此提高學生學習物理的積極性和興趣。