高中物理摩擦力问题的解决方案

苏倪宇

摘 要：摩擦力是高中物理力学知识的重要组成，也普遍存在于我们的生活中。本文基于自己的学习经验，总结了关于摩擦力的相关理论知识，并针对高中物理摩擦力问题的解决方案和学习方法进行分析。

关键词：高中物理 摩擦力 理论知识 学习方法

在高中物理學习中，摩擦力是一个重点内容，也是力学中考察的重要知识点之一，学习摩擦力，我们必须要搞清楚摩擦力的方向、分类、产生条件。要解决好摩擦力问题，也要掌握摩擦力问题的本质，学会避开相关误区。[1]

一、关于摩擦力的理论知识分析

摩擦力的产生需要满足三个条件：

①物体接触面粗糙；

②物体接触面之间有压力；

③物体之间有相对运动趋势或者相对运动现象。

在摩擦力的三个条件中，①②不难理解，最难的是条件③。为了理解条件③所阐述的概念，我们可以选择生活中的具体例子来分析，从直观角度来理解。如，将两个相同的物体横向紧密放置在一起，物体之间虽然接触，但是却不会产生压力，因此，也不会有摩擦力的存在；再比如，我们以匀速速度推动桌子，在桌子上，有一本书与桌子一起保持匀速运动，虽然桌子、书之间有压力，桌子、书之间也满足接触面粗糙的条件，但是两者是处于相对静止状态，因此，并不满足条件③，两者之间没有摩擦力。[2]

二、摩擦力学习中的问题和误区

在摩擦力学习中的问题和误区，根据我的学习体验来看，主要集中在几个方面：

1.对摩擦力方向、运动方向理解不到位

在刚刚开始学习摩擦力时，我误以为摩擦力方向总是与物体运动方向保持相反，后来在解题中反复验证，才知道自己理解出现了错误，摩擦力方向与物体运动方向，并没有明显的关系。对于物体运动的判断，是基于地面为参考系，相对运动却不是以地面为参考系的。关于这一问题，应该这样理解，即“滑动摩擦力方向总与物体相对运动方向或者相对运动趋势方向相反”，与物体实际的运动方向，并没有直接关系。[3]

举例来说，在一个绝对光滑的地面上，有一个木块，有一个小物块滑到木块上，此时，木块、物块的摩擦力属于滑动摩擦力，如果木块与物块相比，向右运动，木块受到的摩擦力方向是向左，物块受到的摩擦力向右。

2.摩擦力会阻碍物体的运动

在学习物理知识时，我们常常会以生活中的所见所闻来联系理解知识点，实际上，高中物理知识是微观化的，与我们大千世界的宏观物体并不相同。之所以认为摩擦力会阻碍物体的运动，正是受到自己固有思维的影响。摩擦力固然会对物体的运动做负功，但是在某些情况下也会做正功。

举例来看：

滑动摩擦力做负功：

某个物体A，置于粗糙水平地面上，物体受到牵引力F后，向右缓慢移动，在物体运动过程中，会受到来自地面的滑动摩擦力，计算方式为，方向向左，滑动摩擦力做功为，滑动摩擦力始终做的是负功。

滑动摩擦力做正功：

某传送带，匀速转动，有一木块在传送带上方掉落到传送带上，处于静止状态，随着木块的转动而转动，在木块运动过程中，受到传送带的滑动摩擦力，此时，滑动摩擦力对木块所做的功就是正功。类似的情况有很多，如，汽车前进、人走路的动力，均是与摩擦力相关，此时，摩擦力所起的是动力作用，不是负功。要理解这个问题，我们必须要把握好摩擦力、物体之间的相对运动或者相对运动趋势，此外，滑动摩擦力也存在不做功的情况，解题时，我们要做到具体问题、具体分析。

三、如何学好摩擦力知识

1.正确进行受力分析

要解决摩擦力相关问题，关键在于受力分析，关于摩擦力的概念、条件，课本上有详细的描述，我们要吃透教材内容，在学习时，抓住重点。一方面，我们要全面理解概念，既要掌握字面含义，也要了解摩擦力的具体条件，学会具体情况、分类对待；另一方面，要反复揣摩、理解“相对运动”、“相对运动趋势”这一概念，相对运动是两个物体相互接触，并发生相反运动，相对运动趋势即两个物体虽然接触，但是没有运动现象。只要理解这两方面的问题，大部分摩擦力难题都能迎刃而解。

2.学会判断摩擦力方向

在摩擦力方向的判断上，可以采用几种方法：

（1）概念判断法：滑动摩擦力、静摩擦力方向与接触面之间都是相切的关系，与相对运动、相对运动趋势相反，在判断时，在选择好研究对象后，需要正确选择参考系，再通过概念的理解来判断。

（2）运动状态判断法：运动状态判断即针对物体运动状态做出受力分析，从“牛顿第二定律”、“平衡条件”概念来分析和判断。

（3）反作用力法：反作用力法需要首先确定好一个受力较小的物体，其所受摩擦力的具体方向，再根据概念来找出另一个与之接触物体的摩擦力。

结语

摩擦力问题是高中物理力学知识的难点，在高考题目中，常常与其他内容一起出现，学习摩擦力最大的阻碍就是书本上知识与现实生活认识之间的矛盾。为了学好摩擦力问题，我们需要摒弃自己的常规思维方式，从教材着手，吃透教材中的相关概念、知识点等，结合参考书、教辅资料的介绍，从多个方面来理解摩擦力问题，进行正确的受力分析，以不变应万变。其实，经过一段时间的练习后就可以发现，虽然摩擦力问题难度高，也富有变化，但是万变不离其宗，只要掌握好基础的概念和应用法则，摩擦力难题便能够迎刃而解。

参考文献

[1]潘华君，夏云.莫让“装置”迷人眼——关于同一装置中“平衡摩擦力”的必要性的探讨[J].物理教师.2013（09）.

[2]刘星雨.如何有效分析高中摩擦力的探索[J].中外企业家.2018（15）.

[3]熊敉冬.高中物理摩擦力做功的常见问题分享[J].农家参谋.2017（22）.