
“静摩擦力”具有隐蔽性,因为它相对于接触面是静止的,方向可能左、右或者为零,不容易直接看出物体的运动趋势,需要一定的物理知识和理解力去解析。这与滑动摩擦力不同,滑动摩擦力是相对于接触面运动的,比较接触面上两物体的速度大小就能轻易判断摩擦力的方向。
要确定“静摩擦力”的方向并不简单,使用“趋势”判断法也不总是最直接的方式,但这有助于理解物体的相对运动趋势,提升观察力和思维能力。接下来,我们将用“趋势”来判断不同情况下物体受到的静摩擦力的方向。
思路如下:
静摩擦力的方向是与接触面平行或相切,并与物体的相对运动趋势相反。可以采用“假设法”来判断,即假设接触面光滑,将静态问题转化为动态问题来方便分析。
例如:
例题1(简单):物体处于静止状态。
左图:假设地面光滑,物体将相对于地面向右运动。这说明物体原来有向右的运动趋势,因此受到的静摩擦力方向向左。
右图:假设斜面光滑,物体将相对于斜面下滑。这说明物体有向下的运动趋势,因此受到的静摩擦力方向向上。
例题2(中等难度):物体静止。
在这个例子中,我们需要比较人的推力与箱子重力沿斜面的分力大小,才能确定箱子的趋势。假设箱子与斜面的接触位置光滑,我们只能分析出箱子在某个方向有运动的趋势,但无法确定具体方向。这就是“趋势”法的局限性。
例题3(较难):物体静止,有两个接触面。
我们需要分别判断甲与乙的接触面以及乙与地面的摩擦力。在判断时,我们只假设一个接触面光滑,其他面情况不变。通过分析物体相对运动趋势,我们可以得出各个接触面上的静摩擦力方向。
例题4(难):自行车前后轮的摩擦力判断。
要区分主动轮和从动轮。主动轮受到的是向前的静摩擦力,这是自行车向前运动的动力;而从动轮受到的是向后的静摩擦力,构成自行车前进方向的阻力。通过假设地面光滑,我们可以分析出前后轮相对地面的运动趋势,从而确定摩擦力的方向。
用“趋势”法判断静摩擦力的方向虽然有一定帮助理解物理本质,但并非最佳方法。对于复杂问题,可能需要结合其他物理知识和方法进行分析。在实际应用中,要重点理解静摩擦力的产生和变化机制,提高解题能力。通过不断练习和深入理解物理概念,可以更好地掌握这一知识点。
