摩擦力相关考点的分析

摩擦力相关考点的分析

陆玲

陆玲

〔摘要〕摩擦力是高中物理中的重点知识，同时也是难点知识。对摩擦力的考查往往会结合物体的受力分析、物体的平衡、牛顿运动定律的应用以及功能关系。所以，要想突破这个重、难点我们必须对摩擦力有更加全面的认识。

〔关键词〕高中物理摩擦力考点分析

下面我们结合考题来对摩擦力进行全面的分析。

1摩擦力有无及方向的判定

1.1根据摩擦力的产生条件进行判定。摩擦力的产生条件有以下三个，而且这3个条件缺一不可。a.两物体的接触面不光滑。b.两物体相互接触且相互间存在弹力。c.两个物体的接触面存在相对运动（或相对运动趋势）。

确定存在摩擦力后，再根据摩擦力总是与物体相对接触面的运动方向（或者相对接触面的运动趋势的方向）相反，来确定摩擦力的方向。

例1.（2013年上海卷）如图，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（）。

解析：由于两物体在沿粗糙墙壁下滑的过程中不能产生与墙壁之间的压力，所以两物体与墙壁之间不存在摩擦力，C、D错误。二者一起做自由落体运动，处于完全失重状态，AB之间没有弹力，B错误。选择A项。

1.2根据物体的运动状态进行判定。有的情况下是否满足摩擦力产生的条件不好判断，特别是物体间是否存在相对运动趋势及其方向的判定。这种情况下需要结合运动状态以及假设的方法来判断静摩擦力的有无及其方向。

例2.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，不计空气阻力，下列说法正确的是（）。

A.当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

B.当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

C.当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零

D.当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零

解析：集装箱随卡车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则卡车加速时，集装箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于卡车向后滑动，而实际上集装箱没有滑动，说明只有相对卡车向后滑的趋势，所以集装箱受到向前的静摩擦力。故A对；集装箱随卡车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设集装箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图所示，跟木箱接触的物体只有卡车，卡车最多对它施加两个力（支持力F1和摩擦力F2），由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，力是改变物体运动状态的原因，木箱在F2的作用下，速度将发生变化，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，故B错C对；卡车刹车时，速度减小，假设木箱与卡车的接触面是光滑的，则集装箱相对卡车将向前滑动，而实际没动，说明集装箱受到向后的摩擦力。故D错。综上选AC。

2摩擦力相关的几个错误观点的辨析

2.1不能说摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。摩擦力的方向总是与接触面相切，静摩擦力的方向与物体相对接触面的运动趋势的方向相反；滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反。而不是与物体的运动方向相反，因为物体的运动方向一般是相对地面来说的，而地面不一定是接触面。所以，我们只能说摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反。

例3.如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（）。

A.若是v1＝v2，A、B之间无摩擦力

B.若是v1>v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力

C.若是v1<v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力

D.若是v1>v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力

解析：若v1＝v2，则A、B相对静止，即A、B之间没有相对滑动趋势，没有摩擦力。故A项正确；若v1>v2，则B相对A向左运动，故A对B施加向右的滑动摩擦力，其方向与B物体的运动方向相同。故B项正确，D项错误；若v1<v2，则B相对A向右运动，故A对B施加向左的滑动摩擦力，其方向与B物体的运动方向相反。故C项错。综上：选AB项。

通过这道题目可以得出：滑动摩擦力的方向一定与物体相对接触面的运动方向相反，但是滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反。另外，通过本文例2中所描述的情景的分析可以得出：静摩擦力的方向一定与物体相对接触面的运动趋势方向相反，但是静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反。

2.2不能说摩擦力一定阻碍物体的运动，一定是阻力。

2.3不能说静摩擦力一定不做功，滑动摩擦力一定做负功。通过对例2的分析可以看出，汽车启动时集装箱所受静摩擦力就是其随汽车加速运动的动力，静摩擦力做正功。通过对例3的分析可以看出，当v1>v2，B受到的向右的滑动摩擦力就是B加速向右运动的动力，滑动摩擦力做正功。所以，不能说摩擦力一定阻碍物体的运动，一定是阻力。

2.4不能说摩擦力的方向一定与物体的运动方向共线。摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，可能与物体的运动的方向相反，还可能与物体运动方向成一夹角。

2.5不能说静止的物体受到的摩擦力必定是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必定是滑动摩擦力。

作者单位：新疆第二师八一中学