刍议“相对”是理解摩擦力的核心

    吴庆华

    

    

    【摘要】滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。所谓“相对运动方向”，即是把与研究对象接触的物体作为参考系，研究对象相对该参考系运动的方向。

    【关键词】“相对”?摩擦力?核心

    一、例题分析

    举例1：在一个光滑的水平面上有A和B两块木板，当B木块被F拉力向右拉动时两个木块就均匀的做直线加速运动，并且相对滑动，那么A和B木块在受力的时候两个木块之间的摩擦力方向是什么样的呢？

    解析：（1）分析A木块的受力。假设A和B之间是光滑运动的，因为B被F拉力向右拉动，再加上速度很快，A相对于B来说会向左滑动，由此可见A受B的施加力的影响向右水平的滑动，从而产生摩擦力FBA。（2）分析B木块受力。假设A和B之间是光滑的，因为B受到F拉力向右滑动，且速度非常快，那么B就会受A的影响向右滑动，由此可见，B受到A的压力也向左均匀的滑动，从而产生摩擦力FAB。

    举例2：A和B两个木块均匀的放在光滑的水平面上，A的质量是m，B的质量是M，当B木块受到F拉力的作用向右水平拉动的时候两个木塊一起匀速直线运动，并且都是均匀滑动的，通过分析A和B两个木块的受力并求两个木块之间的摩擦力方向。

    解析：（1）分析A的受力。加入A和B之间是光滑的，因为B被拉力F向右拉动，且速度很大，那么A相对于B是向左滑动的，也就是说A以B为参照物的时候是向左滑动的，那么A在受到B的压力的时候水平方向会向右产生静摩擦力FBA。（2）分析B的受力：如果A和B之间是光滑的，那么B就会受到拉力的影响向右滑动，且速度很大，B以A为参照物是向右滑动的，由此可见，B受到A的压力而产生水平向左的静摩擦力FAB。

    二、易误点分析

    易错点一：误认为摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

    举例分析：通过上述例1的分析可知，A如果选择地面为参照物是向右滑动的，但是A选择以B为参照物就是向左运动的，也就是说或滑动摩擦力的方向和运动的方向是相反的，因此，A受到来自于B的滑动摩擦力FBA会向右运动，换言之，滑动摩擦力的方向和物体运动的方向是相同。以B为基准选择地面为参照物，B以A为参照物是向右运动的，B受到A的向左拉动力就会产生摩擦力FAB，也就是说滑动摩擦力的方向和物体运动的方向是相反的。

    通过上述例2的分析可知，A选择地面为参照物，同时A和B之间又是光滑的，那么A以B为参照物就是向左滑动的方向，因此A在受到B的静摩擦以后会向右滑动，也就是说静摩擦力方向和物体运动方向是一样的。B以地面为参照物，同时A和B之间是光滑的，那么B以A为参照物是向右滑动的方向，B受到A的静摩擦力FAB，也就是说静摩擦力的方向和物体运动的方向是相反的。

    错因分析：摩擦力的方向不但与运动的方向是一样的，还可以与运动的方向呈相反的趋势。

    正确描述：摩擦力的方向不但可以与运动方向一样，还可以与运动方向相反，实际上摩擦力的方向与相对运动的趋势是相反的。

    易错点二：错误的以为静止的物体只有静摩擦力，运动的物体只有在滑动的时候才能产生摩擦力。

    举例分析：上述例2可知，虽然A和B都是以地面为参照物向右运动，但是A和B之间是相对静止的，因此A和B之间的摩擦力属于静摩擦力，也就是说运动的物体也存在静摩擦力。

    错因分析：静摩擦力是由两个相对运动的物体产生的摩擦力，也就是说两个物体之间是相对静止的。以地面为参照物，物体可以是运动的也可以是静止的。滑动摩擦力的产生也是基于两个相对物体而言的，也就是说两个物体之间都是相对运动的状态。但是以地面为参照物，两者可以是运动的，也可以是静止的。

    正确描述：静止的物体不但能够产生摩擦力，还存在滑动摩擦力;运动的物体既存在滑动摩擦力，还有静摩擦力。

    归根结底，日常生活中的“动与静”与高中物理学中摩擦力的“动与静”是不同的，因此也就出现了静摩擦力和滑动摩擦力之间的假象，因为概念相似，所以学生不能清楚的分辨。但是教师在讲授物理知识的时候可以深入分析问题点，帮助学生理解物理知识，有助于学生灵活的掌握摩擦力相关的知识，以此提高学生学习物理的积极性和兴趣。