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“摩擦力”難點分析
在初中物理知識中，力學部分是重點也是難點.摩擦力方面的問題是力學中的難點.學生在摩擦力的有無、大小、方向上極易發(fā)生錯誤.下面就這三方面舉例分析說明.
一、難判斷摩擦力有無
例1如圖1，物體M隨水平傳送帶一起做勻速直線運動，不考慮空氣阻力，畫出此過程中物體M受力示意圖.
分析：要判斷一個物體是否受摩擦力，我們應(yīng)該從摩擦力的條件入手.摩擦力條件：（1）兩個物體相互擠壓，即兩物體間有彈力；（2）接觸面不光滑；（3）物體有相對運動趨勢或發(fā)生相對運動.在例題1中，學生會錯誤地認為物體相互接觸、有壓力、表面不光滑、有運動，會畫出水平方向的力.學生在分析中沒有注意到摩擦力的條件是相對運動或相對運動趨勢而不是運動.判斷物體是否發(fā)生相對運動趨勢是學生解題的難點.我們要判斷物體是否發(fā)生相對運動趨勢可以假設(shè)此物體與另外一物體之間無摩擦，看該物體相對于另外一物體是否有要滑動的趨勢，若沒有，則無相對運動的趨勢，反之則有相對運動的趨勢.在例1中，雖然物體是運動的，但它與水平運動的傳送帶一起做勻速直線運動，假設(shè)此時物體與傳送帶之間無摩擦，物體與傳送帶仍保持相對靜止，它與傳送帶之間并無要滑動的趨勢，所以物體在水平方向上是不受摩擦力的.
二、難判斷摩擦力大小
摩擦力大小易錯有三類情況，一類是不同方向上的力干擾摩擦力大小的判斷；二類是接觸面粗糙程度不同影響摩擦力大小的判斷；三類是拉力大小改變時滑動摩擦力大小是否改變的情況.
例2（1）用力F=40 N，壓住一重10 N的木塊，如圖2所示，當木塊沿豎直方向勻速下滑時，木塊受到的摩擦力的大小是.
分析：學生在解題時容易把F=40 N當作是與摩擦力平衡的力.木塊在豎直方向上做勻速直線運動，根據(jù)平衡力知識.物體受到的重力和滑動摩擦力是平衡力.所以滑動摩擦力應(yīng)該等于重力的大小，即為10 N，而不是40 N.
例3甲乙兩同學體重相等，一次體育課上，甲同學以速度0.2 m/s沿豎直的竹竿勻速往上爬，乙同學以速度0.3 m/s的速度沿豎直的繩子往上爬，則甲同學受到的摩擦力
乙同學受到的摩擦力.（選填“大于”、“等于”或“小于”）.
分析：學生會誤認為繩子表面比竹竿表面粗糙，所以認定爬繩子的乙同學受到的摩擦力大.實際上兩個人都是勻速往上爬的，人在豎直方向上都是受的平衡力，即各自受的摩擦力大小等于各自受到的重力的大小.因兩人體重相等，他們受到的摩擦力應(yīng)該是相等的.實質(zhì)上他們所不同的是竹竿的表面沒有繩子的表面粗糙，要產(chǎn)生同樣的摩擦力，對竹竿的壓力要更大些，即甲同學爬竹竿時手握竹竿要緊些.
例4用彈簧測力計在水平方向拉動水平地面上的物體做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為5 N，當它的示數(shù)為4 N時，物體運動時受到的摩擦力大小是（ ）
（A） 4 N （B） 1 N （C） 5 N （D） 9 N
分析：如圖3，物體在水平方向上受拉力和滑動摩擦力，因為開始做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識知道拉力等于摩擦力，即此時摩擦力為5 N.當拉力由5 N變?yōu)? N時，學生易誤認為摩擦力始終等于拉力，拉力變?yōu)? N了，摩擦力也變成了4 N.而實際上，滑動摩擦力大小只與接觸面粗糙程度和壓力大小有關(guān)，只要這兩個因素不變，滑動摩擦力大小就不變.拉力由5 N變成4 N，實質(zhì)上是物體在水平方向上不在受平衡力，物體不再處于平衡狀態(tài)，即不再保持勻速直線運動了.
三、難判斷摩擦力的方向
例5一名中學生正腳踩著自行車在平直的公路上向左行駛（如圖4所示） ，則該學生自行車的前輪和后輪所受到的摩擦力方向分別向哪兒？若現(xiàn)在他停止踩，而讓自行車靠自身的慣性向前滑行，這時自行車前輪和后輪受到的摩擦力方向向哪兒？
分析：大多同學會誤認為摩擦力的方向與物體的運動方向都是相反的.我覺得解釋這類問題仍然是假設(shè)物體與另一物體之間無摩擦，看該物體相對于另一物體是否有要滑動的趨勢，先判斷出物體間是否有相對運動的趨勢，然后再根據(jù)摩擦力不是阻礙物體的運動而是阻礙物體的相對運動或相對運動趨勢，即摩擦力方向與相對運動或相對運動趨勢的方向相反，確定出摩擦力的方向.例5中當自行車在被踩時，后輪是主動輪，提供動力，假設(shè)后輪不受摩擦力，后輪跟地面接觸點有相對于地面向后的運動，所以后輪受到的摩擦力方向向前.前輪是從動輪，假設(shè)不受摩擦力時，前輪跟地面接觸點相對于地面向前運動，所以前輪受到的摩擦力向后.當停止踩，而讓自行車靠自身的慣性前進，前輪后輪在假設(shè)沒有摩擦力的情況下都有相對于地面向前運動，所以此時受到的摩擦力方向都向后.
總之，摩擦力方向可能與物體運動方向相反，也可能與物體運動的方向相同，但一定是與物體相對運動的方向相反.同時，摩擦力有可能是阻力也有可能是動力.
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