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如何计算摩擦力的大小和判断摩擦力的方向？本报记者李位华高中物理教学中“物体的受力分析”是物理学中的难点，在三种性质的力中，“弹力”、“摩擦力”属于高考热点，而摩擦力大小的计算和方向的判断是每年高考必考内容之一，对物体的受力分析恰恰又是高一学生学习的难点。
为此，遵义市桐梓县木瓜中学的江君权老师结合自己多年的教学经验总结出学生在学习摩擦力中容易出现的思维误区，并提出避免陷入这些误区的办法供同学们参考：误区之一：摩擦力的方向总与物体的运动方向相反解决办法：正确理解“摩擦力的方向总与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反”中的“相对运动”。
相互作用的物体，把其中一个作为参考系，另一个作为研究对象，则研究对象相对于该参考系的运动，即为“相对运动”。
例题简析：如图1，在光滑水平面上有一静止的长木板B，另一木块A以一定的初速度v滑上表面粗糙的长木板，此时木块A受到的摩擦力与其运动方向（相对地面）相反，而木板B受到的摩擦力则与其运动方向（相对地面）相同。
但二者受到的摩擦力均与其相对运动（以相互作用的另一物体为参考系）方向相反。
误区之二：摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上解决办法：正确理解“摩擦力的方向沿两个物体的接触面的切线方向，且与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但不一定与物体的运动方向在同一条直线上。
”例题简析：如图2，一小物块放在水平粗糙圆盘上，与圆盘一起做匀速转动，物块相对圆盘具有沿径向向外运动的趋势，所以物块所受的静摩擦力方向沿径向指向转轴，即物块所需的向心力。
显然，物块所受的摩擦力（沿沿径）与物块运动方向（沿切向）不在同一条直线上。
误区之三：摩擦力总是阻力，或者说总是阻碍物体的运动解决办法：正确理解“摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动（滑动摩擦力）或阻碍物体间的相对运动趋势（静摩擦力），但不一定阻碍物体间的实际运动。
摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
”例题简析：如图1中木块A受到的摩擦力为阻力，而木板受到的摩擦力为动力。
第2节摩擦力1．静摩擦力(1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。
(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。
①物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。
②实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。
(4)大小：0<F≤ Fmax 。
2．滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。
(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。
(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。
(4)大小：F＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
①F N的大小不一定等于物体的重力，等于重力是特殊情况。
②μ的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。
[深化理解]1．区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力，要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。
2．滑动摩擦力的大小可由公式F＝μF N计算，而静摩擦力的大小一般不能用F＝μF N计算。
[基础自测]一、判断题(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。
(×)(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。
(×)(3)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。
(√)(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。
(√)(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。
(√)(6)两物体接触处的弹力越大，滑动摩擦力越大。
(×)(7)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变。
(√)二、选择题1．[粤教版必修1 P74 T9](多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )A．滑动摩擦力与物体的重力成正比B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动D．滑动摩擦力可能是动力解析：选CD 滑动摩擦力与接触面间的压力成正比，A错误；滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反，阻碍着物体间的相对运动，但滑动摩擦力可能是动力，与物体的运动方向相同，故B错误，C、D正确。
摩擦力的方向判断，是高中物理知识的一个难点。
对于刚接触高中物理的高一新生来说，在学习这部分内容时，更感到困难。
在教材中，也仅仅只有抽象的一句话：摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，至于如何理解和应用，学生也摸不着头脑。
其实要克服这个难点，只要掌握几个关键步骤，就迎刃而解了。
1、滑动摩擦力的方向判断要判断滑动摩擦力的方向，就先得区分运动方向和相对运动方向这两个概念。
物体的运动方向是相对于地面而言的，而物体的相对运动方向是相对于和它接触的物体而言的。
清楚了这两个概念，对我们的判断就更加清晰了。
例1：如图1，传送带匀速顺时针转动，物体以初速度为0到的摩擦力的方向。
错解：物体放在传送带时后，将在滑动摩擦力的带动下相对地面向右运动，则物体受到的图1摩擦力方向向左。
错解分析：物体向右运动是对的，（以地面为参考系）但物体相对传送带的方向是向左的，（而不打算相对地面，与地面无任何关系）所以受到的摩擦力的方向是向右的。
错误的原因是错把运动方向当成了相对运动方向。
根据以上分析，我们欲判断滑动摩擦力的方向，应该明确以下几个方面：（1）应该明确受力物体和施力物体。
（2）明确受力物体相对施力物体的相对运动方向，而不是受力物体相对地面或其他的参考系，这点是非常重要的。
因为摩擦力是发生在受力物体施力物体之间，与任何其他物体无关，这是学生常犯的错误，尤其老是以地为参考系，判断物体相对于地面的方向。
（3）摩擦力的方向和第二步判断出的相对运动的方向相反。
其中（2）应该是最重要的一步，当然也是最难的一步。
如上例，学生就是在这点上常犯错误。
2、静摩擦力的方向判断对于静摩擦力，判断的方法仍然遵守上面的三个步骤，只是判断相对运动方向改为判断相对运动趋势方向。
当然，对静摩擦力，判断相对运动趋势的方向比较难，我们可以用假设法。
假设法，就是假设物体之间没有摩擦力，看物体之间将要发生的相对运动，那么这个相对运动方向也就是我们要找的相对运动趋势方向。
摩擦力--高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是（）A.N增大，f不变B.N增大，f增大C.N变小，f不变D.N不变，f不变2.下列关于静摩擦力的说法中正确的是（）A.只有静止的物体才受静摩擦力B.静摩擦力与压力成正比C.静摩擦力方向可能与物体运动方向垂直D.静摩擦力方向与物体运动方向一定相反3.如图甲所示，小孩用80N的水平力推木箱不动，木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与水平地面间摩擦力大小为F2．若木箱对水平地面的压力大小为200N，木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45，则F1、F2的大小分别为（）A.90 N、80 NB.80 N、45 NC.80 N、90 ND.90 N、90 N4.滑块能沿静止的传送带匀速滑下,如图.若在下滑时突然开动传送带向上传动.此时滑块的运动将（）A.维持原来匀速下滑B.减速下滑C.向上运动D.可能相对地面不动.5.关于摩擦力，下列说法中正确的是( )A.摩擦力的大小跟支持力的大小成正比B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.静摩擦力可能是阻力，也可能是动力6.如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是（）A.物体受到的摩擦力方向与其运动方向相反B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.若匀速向下传送货物，物体所受的摩擦力沿皮带向下7.如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止状态。
如果将水平力F1增大到10 N，则()A.物体M仍处于静止B.物体M受到的合力方向向左C.物体M受到的合力方向向右D.物体M受到的摩擦力方向向右8.关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是（）A.由公式μ= 可知，μ与摩擦力F f成正比，与正压力F N成反比B.μ只跟相互接触的两个物体的材料有关C.μ只跟两接触面粗糙程度有关D.μ既跟相互接触的两物体的材料有关，又跟接触面粗糙有关9.如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角．这段时间内关于物块B受到的摩擦力，下列判断中正确的是（）A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右C.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左D.因小车的运动性质不能确定，故B受到的摩擦力情况无法判断二、多选题10.用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零．则物体所受的摩擦力F f随时间t变化图象可能是下列图中（）A. B. C. D.11.如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（）A.若木块静止，木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向是竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为μFD.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用12.如图，水平的皮带传送装置中，O1为主动轮，O2为从动轮，皮带做匀速传动且不打滑．此时把一重10N的物体由静止放在皮带上的A点，若物体和皮带间的动摩擦因数μ=0.4．则下列说法正确的是（）A.刚放上时，物体受到向左的滑动摩擦力4NB.达到相对静止后，物体在A点右侧，受到的是静摩擦力C.皮带上M点受到向下的静摩擦力D.皮带上N点受到向下的静摩擦力13.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.滑动摩擦力的方向一定与速度反向B.物体在另一个物体表面滑动，但不一定受到摩擦力C.摩擦力总是阻碍物体的运动D.静止的物体也可能受动摩擦力，运动的物体也可能受静摩擦力14.关于静摩擦力，下列说法正确的是（）A.只有静止的物体才可能受静摩擦力B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生15.A、B两木块重分别为90N和30N，用细线绕过滑轮连结在一起并叠放在水平桌面上，A 与B、B与桌面C之间的动摩擦因数均为0.3，当对滑轮施一水平力F=30N时，则（）A.A对B的摩擦力为15NB.A对B的摩擦力为9NC.B对C的摩擦力为30ND.细线的张力为15N16.下列说法中，不正确的是（）A.相互压紧并发生相对运动的物体间一定有摩擦力的作用B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动三、实验探究题17.某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．（1）物块下滑是的加速度a=________m/s2打点C点时物块的速度v=________m/s；（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（填正确答案标号）A.物块的质量B.斜面的高度C.斜面的倾角．18.某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为________。
斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，力学、电学等问题中都有出现。
相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等。
斜面固定时，对斜面上的物体受力分析，建立坐标系进行正交分解，选择利用三大定律列方程求解；对斜面不固定时，我们将斜面与斜面上的物体看成系统，仔细观察题中条件，采用整体法或动量定理甚至动量守恒定律处理。
分析时，要注意：(1)斜面上物体受到摩擦力的种类、方向判断，如斜面倾角与的比较等；(2)在采用整体法处理斜面体与它上面的物体时要区分变速运动部分（合外力）与整体的质量；(3)在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误；(4)在分析电磁力时电荷或导体棒的极值问题而引起的弹力或摩擦力的变化。
一、利用正交分解法处理斜面上的平衡问题例1、相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置（见图1），导轨所在平面与水平面的夹角为，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦系数为，整个装置处于磁感应强度B=2T的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，取，为保持金属棒ab处于静止状态，求：（1）ab中通入的最大电流强度为多少？（2）ab中通入的最小电流强度为多少？解析：导体棒ab在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡，由图2中所示电流方向，可知导体棒所受安培力水平向右。
当导体棒所受安培力较大时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向下，当导体棒所受安培力较小时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。
（1）ab中通入最大电流强度时受力分析如图2，此时最大静摩擦力沿斜面向下，建立直角坐标系，由ab平衡可知，x方向：y方向：由以上各式联立解得：（2）通入最小电流时，ab受力分析如图3所示，此时静摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐标系，由平衡有：x方向：y方向：联立两式解得：由二、利用矢量三角形法处理斜面系统的变速运动例2、物体置于光滑的斜面上，当斜面固定时，物体沿斜面下滑的加速度为，斜面对物体的弹力为。
摩擦力方向的判断方法作者：满忠孔来源：《中学课程辅导·教师教育（中）》2017年第09期【摘要】本文讨论了区分静摩擦力和滑动摩擦力的方法，并总结了几种不同情形下摩擦力方向的判断方法，并在此基础上归纳了口诀，以便在解题中快速准确地判断摩擦力的方向。
【关键词】摩擦力方向判断方法【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）09-087-01在普通高中课程标准实验教科书《物理（必修1）》第3章第3节中有如下表述：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
对于学生来说，什么是相对运动？什么是相对运动趋势？相对运动的方向是什么？相对运动趋势的方向又是什么？很难区分，导致摩擦力的方向往往不能准确地判断，为了解决这些问题，本文从以下几个方面进行整理：1. 摩擦力产生的条件如果两个物体不接触，或者即使接触了接触面又光滑，是不可能产生摩擦力的，两个物体之间要想产生摩擦力首要的条件就是要接触且接触面要粗糙，其次两个物体必须要挤压并发生形变，从微观来看，当有挤压时，两物体的分子才会相互嵌入，相对运动时才有摩擦，如果没有挤压，分子相离，就没有较大力的作用，如图1所示。
最后两物体间要有相对运动或相对运动趋势，如果没有，则两物体间只会存在弹力。
从摩擦力的产生条件可以看出，摩擦力属于接触力。
例1如图2所示，一个人用手将一个物块压在粗糙墙面上静止，问物块与墙面之间（填“有”或“没有”）摩擦力，如果人松手物体沿墙面下滑，问物块与墙面之间（填“有”或“没有”）摩擦力。
解析：物块静止在墙面上时，接触，粗糙面，手挤压，有向下运动的趋势，产生摩擦力的条件都具备，因此有摩擦力，松手后，虽然物块与墙面，接触，粗糙面，有向下的运动，但手不挤压墙面，少了一个条件，就不存在摩擦力了。
2. 静摩擦力方向的判断方法在两个物体接触、粗糙、挤压的情况下，如果相对静止（一起静止或一起共速运动）就有可能出现静摩擦力，究竟能否产生静摩擦力，我们可以：（1）假设接触面光滑，两物体仍然能够共速，就没有静摩擦力，两物体不再共速，就有静摩擦力。
