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摘 要：“摩擦力方向的判断”是初中阶段物理教学中的重难点，为了使学生快速准确地判断 摩擦力的方向，本文在明确了摩擦力的定义后，通过实例阐述了三种不同情况下判断摩擦力方向的 方法，以解决学生对摩擦力方向判断存在的困惑.
关键词：摩擦力；方向；相对运动；相对运动趋势
“ 摩擦力”是整个初中物理教学中的重难点，其 方向的判断更能考验学生的思维辨析能力，但由于 学生对摩擦力定义不能充分理解和头脑中对相应物 理情景的匮乏，导致对摩擦力方向的判断常常出现 错误，本文将通过实例分析帮助学生破解摩擦力的 方向之谜.
判断摩擦力的方向通常有多种方法，下面将分 三种情况进行阐述.
1 静止的物体
对于静止的物体，摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反.
例 1 如图 1 所示，物体在斜面上处于静止状 态，则物体所受的摩擦力方向如何？
解析 斜面上的物体静止不动，但有相对斜面 下滑的趋势，因此受到的静摩擦力方向沿斜面向上.
例 2 如图 2 所示，用一个水平向右的拉力拉 水平桌面上的物体，但没有拉动，判断物体所受摩擦 力的方向.
解析 物体处于静止状态，即在水平方向受到 的拉力和摩擦力二力平衡，根据二力平衡的条件可 知此时物体受到的摩擦力方向与拉力 F 相反.
例 3 如图 3 所示，手握住一瓶水静止不动时， 则手所受到的摩擦力方向如何？
解析 本题利用平衡条件法与相互作用力相结合来分析．水瓶静止不动，则瓶子处于平衡状态，受 力平衡，在竖直方向上的摩擦力与重力是一对平衡 力；手对瓶子施加竖直向上的摩擦力，同时瓶子也对 手施加摩擦力，二者是一对相互作用力，故手受到的 摩擦力方向竖直向下.
2 运动的物体
对于运动的物体，摩擦力的方向总是与物体相对 运动的方向相反，注意与物体实际的运动方向无关.
例 4 如图 4 中的某同学沿杆匀速向上爬升 时，该同学受到的摩擦力方向如何？ 如果该同学沿 杆匀速向下爬，摩擦力的方向发生改变吗？
解析 该同学在竖直方向上无论在匀速向上还 是匀速向下爬，均处于匀速直线运动状态，其重力与 摩擦力均是一对平衡力，所以摩擦力的方向均与重 力方向相反，竖直向上.
例 5 如图 5 中踢出去的足球继续在水平草地 上向右滚动，最后慢慢停下．足球在离开脚后向右滚 动的过程中，（ 忽略空气阻力）水平方向受力如何？
解析 足球离开脚后不再受到脚施加的力，慢 慢停下来而不是做匀速直线运动，是因为在水平方 向受到地面给它施加的摩擦力，改变了足球原来的 运动状态，故摩擦力方向与足球相对地面运动的方向相反，摩擦力的方向水平向左.
例 6 学习摩擦力一课时，老师给同学们演示 了如图 6 所示的小实验：将牙刷刷毛朝下放在一个 长木板上，向左慢慢拉动牙刷，可以观察到牙刷刷毛 向右发生弯曲；若保持牙刷静止不动，向右水平缓慢 拉动长木板，发现牙刷刷毛仍然是向右发生弯曲.
(1) 上述实验操作无论是牙刷向左运动还是长 木板向右运动，牙刷刷毛都是向右发生弯曲，说明牙刷所受摩擦力的方向都是 _____.
(2) 向右水平缓慢拉动长木板时，以长木板作 为参照物，则牙刷相对长木板向左运动，故滑动摩擦力的方向是与物体相对运动的方向 _____.
解析 (1) 不管是向左拉牙刷还是向右水平缓 慢拉动长木板，在牙刷和长木板之间存在一个阻碍 牙刷相对长木板运动的力，这个力是滑动摩擦力，它 作用效果使刷毛均向右弯曲，说明牙刷所受滑动摩 擦力的方向均为水平向右；(2) 向右水平缓慢拉动 长木板时，以长木板作为参照物，则牙刷相对长木板 向左运动，故滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反.
例 7 如图 7 所示水平桌面上叠放着 A 、B 两物 体，小明向右拉动物体 B , 让 A 、B 一起做匀速直线运 动．则 A 、B 之间和 B 与桌面间的摩擦力如何？
解析 A 、B 两物体一起做匀速直线运动，它们 之间不存在相对运动，即 A 、B 两个物体相对静止， 而且没有相对运动的趋势，由定义法可知它们之间 不存在摩擦力.
B 物体相对于桌面向右做匀速直线运动，处于 平衡状态，在水平方向受到的拉力 F 与摩擦力是一 对平衡力，因此 B 物体所受桌面施加的摩擦力方向与 B 物体相对桌面的运动方向相反，即桌面对 B 的 摩擦力向左，而 B 物体对桌面的摩擦力与桌面对 B 物体的摩擦力是一对相互作用力，故 B 物体对桌面 的摩擦力向右.
例 8 在一个表面粗糙程度相同的物体 A 上放 置物体 B , 物体 B 由水平绳子与弹簧测力计相连（ 不 计绳与弹簧测力计的重力），弹簧测力计一端固定 在墙面，如图 8 所示．现用一水平拉力 F 使物体 A 沿水平地面匀速直线运动，当物体 B 静止时，物体 A 对物体 B 的摩擦力方向如何判断？
解析 物体 A 、B 之间发生相对滑动，且物体 B 相对于物体 A 向左做匀速直线运动，利用定义法可 判断物体 A 对物体 B 的滑动摩擦力与物体相对运动的 方向相反，所以物体 B 受到水平向右的摩擦力.
另外，也可用平衡条件法分析，物体 B 静止不 动处于平衡状态，在水平方向受力平衡，即物体 B 受到物体 A 的摩擦力与水平绳向左的拉力平衡，所 以物体 B 受到水平向右的摩擦力.
3 可能没有摩擦力的情况
有些时候学生无法判断摩擦力是否存在，这时 我们可以采用假设法来判断，假设摩擦力存在，看是 否能找到与之平衡的力，若不能找到，说明假设的该 摩擦力不存在；或假设物体间接触面完全光滑，看物 体的运动状态是否因此发生改变，若发生改变说明 存在摩擦力.
例 9 如图 9 , 一女孩正站在水平台阶上随扶梯 匀速向上移动，此过程中，女孩是否受到摩擦力的作 用，若受摩擦力，方向如何？
解析 在匀速上升过程中，女孩受力平衡，在竖 直方向上受重力和支持力，二力平衡，在水平方向假 设女孩受摩擦力，但是找不到与之平衡的力，所以假 设不成立，即此女孩不受摩擦力；也可以假设女孩与 台阶的接触面完全光滑，发现女孩与台阶没有相对 滑动，说明女孩没有受到摩擦力的作用.
例 10 在进入高铁站时 所 有 行 李 箱 都 要 通 过安全检查．如图 10 , 是 一 由电动机带动的传送 带，行李箱放到传送带上后会随传送带 一 起向右 匀速运动.
(1) 行李箱_____传送带的摩擦力；（ 选填“受”或 “ 不受”）
(2) 传送带上 P 点所受摩擦力的方向 _____ ．（ 注 意 P 点的标记）注意左轮是从动轮而不是主动轮， 把 P 点直接放到主动轮上（ 电动机轮）最右端，方便 学生分析，解析已按照 P 点在最右侧进行分析
解析 (1) 当行李箱随传送带一起向右做匀速 直线运动时，行李箱相对于传送带处于静止状态，假 设行李箱受到传送带摩擦力的作用，则找不到与之 平衡的力，故行李箱不受传送带的摩擦力；(2) 传送 带和转轮之间相对静止，但传送带有与右轮的转动 方向相反的相对运动趋势，假设没有摩擦力，传送带 将出现打滑现象，所以传送带受到静摩擦力的作用， 传送带上 P 点受到摩擦力的方向竖直向下.
综上 10 个实例可发现，通过定义法、平衡条件 法、相互作用力法、力的作用效果分析法、假设法等 可破解摩擦力方向之谜，对于同一问题，我们也可灵活采用多种方法进行分析判断.
参考文献：
[1] 周子华，蒋超．如何分析摩擦力的方向[ J] . 物理教师，2011 , 32(04) : 21 - 22 .
[2] 程运楚．例析物块与传送带问题中的摩擦力[ J] . 中学物理教学参考，2016 , 45(04) : 58 .
[3] 王开轩．平衡状态下如何判断静摩擦力方向？[ J] . 物理教学探讨，2008(18) : 24 - 25 .
[4] 张忠岐．两物体间有无静摩擦力的判断方法[J] .中学物理教学参考，2010 ,39(05) : 19 - 20.
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