逍遥学能 2016-03-25 12:23
两个相互接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。摩擦力发生在两个相互接触的物体之间，并且这两个物体“要发生或已发生相对运动”，这里的“要发生”是一种运动趋势，物体并没有发生相对运动，这种摩擦力叫静摩擦力。静摩擦力就是阻碍这种相对运动的趋势，所以静摩擦力的方向就与这个相对运动趋势的方向相反；已经发生了相对运动，产生的摩擦力叫滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向也与这个相对运动的方向相反。
人走路的时候，脚用力向后蹬地，人脚相对地面有向后的运动趋势，地面就阻碍人脚向后运动，所以就产生了向前的静摩擦力，在这个静摩擦力的作用下，人就向前运动了。当骑自行车向前运动的时候，人用力蹬车，通过链条传动，驱动后轮转动，后轮上与地面接触的点相对地面就产生了向后滑动的趋势，地面对后轮产生了向前的静摩擦力，在这个摩擦力的作用下，自行车就向前运动起来了；而前轮在后轮的推动作用下也要向前运动，地面就阻碍它向前，所以就产生了向后的摩擦力。这个摩擦力也是静摩擦力。当停止蹬车依靠惯性滑行或者人行走推行自行车时，前后轮都时被动轮，地面对它们产生的摩擦力都是向后的。由此可见：摩擦力有时候是物体运动的驱动力，有时充当了物体运动的阻力。当摩擦力充当动力时，摩擦力的方向与物体运动的方向相同；当摩擦力充当阻力时，摩擦力的方向与物体运动的方向相反。
例1 小强同学某次锻炼身体时，沿竖直杆上爬，若他上爬过程中的某一段可以看作是匀速直线运动，则这段过程中（ ）
A. 杆对他的摩擦力和他受到的重力是一对平衡力
B. 他对杆的压力和他受到的重力是一对平衡力
C. 杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向下
D. 杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向上
解析：部分同学认为人向上爬杆，摩擦力阻碍人向上运动，摩擦力的方向向下，没有从根本上理解摩擦力产生的实质，无论是人向上匀速爬杆还是沿杆匀速下滑，人握紧杆是向下用力，手相对于杆来说有一个向下运动的趋势，由于摩擦力阻碍物体的相对运动趋势，摩擦力的方向向上，大小等于人的重力，所以杆对人的摩擦力和人受到的重力是一对平衡力。故本题应选A.
例2. 汽车（后轮驱动）加速运动时，前后轮所受地面的摩擦力方向为（ ）
A. 前后轮均向前 B. 前轮向后，后轮前向
C. 前轮向前，后轮向后 D. 前后轮均向后
解析：解此题的关键是：分析清汽车在运动过程中前后轮相对于地面的运动趋势，这就要求同学们弄清汽车的传动机构及工作原理。一般汽车的发动机通过传动机构带动后轮工作，此时后轮转动相对于地面之间有向后运动的趋势，而地面与后轮之间会产生阻碍这种相对运动趋势的摩擦力，方向向前，当后轮滚动时，由于前轮轴与车是连在一起的，轴必会受到车向前的推动作用，轮和车都有了向前运动的趋势，所以地面对前轮的摩擦力向后。故本题应选B.
例3. 用手握住一个瓶子，使瓶子在竖直方向处于静止状态，如果人的握力加倍则手对瓶子的摩擦力（ ）
A. 也加倍 B. 保持不变 C. 方向向下 D. 可以为零
解析：相当多的同学受滑动摩擦力大小与压力大小有关，错选了A.题中告诉我们瓶子处于静止状态，说明瓶子在各方向受力平衡，瓶子受重力相对于手有一个向下运动的趋势，所以手对瓶子摩擦力的方向向上，采用逆向思维，初状态摩擦力方向向上大小等于重力。如果握力增大，摩擦力也增大，而向下的重力是不变的，瓶子所受的合力方向向上，合力不为零，也就不能保持静止状态。故本题应选B。
类似题：如图，某人用100N的推力将重为20N的木块紧压在竖直的墙壁上，那么，木块受到墙壁的摩擦力（ ）
A. 方向向上，大小100N B. 方向向上，大小20N
C. 方向向下，大小100N D. 方向向下，大小20N
解析：木块保持静止，竖直方向上和水平方向上都受到平衡力的作用，竖直方向上的摩擦力和重力相平衡，所以摩擦力的方向向上，大小为20N，故答案为B
作者：物理教师赵兴华