高中物理：摩擦力的常见误区

误区一：“摩擦力的方向与物体的运动方向相反”

错误原因：忽视了静摩擦力的多变性。

例1、如图1~4所示物体A随传送带一起运动，当传送带分别处于下列运动状态时，试画出物块A的受力示意图。

题析：摩擦分滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦三种。解题时首先要弄清是什么摩擦力，有何特点。

滑动摩擦是一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。它们的共同之处在于相互接触的两个物体之间产生了相对运动，这时摩擦力表现为阻碍这种相对运动，故摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反。简言之：滑动摩擦力和滚动摩擦力的方向一定与相互接触物体相对运动的方向相反。

静摩擦是相互接触的两个物体之间没有发生相对运动，但有相对运动的趋势时对这种运动趋势的阻碍，所以静摩擦力的方向应该跟这种相对运动趋势的方向相反。

例1中，图1、图3和图4，物体所受摩擦力为静摩擦力，其方向跟相对运动的趋势相反，而跟物体运动的方向表现为：图1、3相同，图4相反。图2中因物体A跟传送带之间没有相对运动的趋势，所以不存在摩擦力（尽管物体在运动）。

受力情况分别对应如下：

误区二：“滑动摩擦力的方向与拉力的方向相反”

错误原因：错误地认为物体的运动方向一定跟拉力方向相反，滑动摩擦力的方向一定与拉力方向相反。

例2、如图5所示物体A在拉力F的作用下沿水平面匀速直线运动，试画出物体A的受力示意图。

图5

错解：如图6所示。

图6

正确：如图7所示

图7

 

例3、重力10N的物块在4N水平向右拉力作用下，沿水平面匀速直线运动，物块受到的合力是__________N；现将水平力突然改为水平向左，大小减为3N，则此刻物块受到的合力为____________N。

题析：开始物块匀速直线运动，所以物块所受合力

。当拉力突然改为水平向左，但此时物体由于惯性仍然向右运动，物块所受摩擦力的方向仍然水平向左且大小不变，所以物块所受合力为7N，方向水平向左。

错解：6.1

 

误区三：“摩擦力的大小随拉力而增大”

例4、木块重20N，在3N的水平向右的拉力作用下，沿水平桌面做匀速直线运动中，木块受到的摩擦力为__________N；当水拉拉力增大为5N时木块受到的摩擦力为________N。

错解：3、5

正解：3、3

错误原因：受静摩擦力的干扰。如重为100N的木箱放在水平地面上，当用5N的水平力推而不动，此时木块所受摩擦阻力为5N；当用8N的水平力推而仍不动，此时木箱所受摩擦阻力为8N。以上我们可以从平衡力的知识获取答案，但如若不加理解就会实现知识的负迁移。

 

误区四：“拉力大小不影响滑动摩擦力的大小”

例5、用同样大小的作用力F，分别以如下图所示的方式依次作用在同一木箱上，使木箱向右运动，其中滑动摩擦力最小的是（    ）

A. 甲图

B. 乙图

C. 丙图

D. 摩擦力都相同

错解：D

正解：C

错误原因：机械地理解滑动摩擦力的大小是由压力的大小和接触面的粗糙程度决定，而忽视了拉力有时会改变压力的大小，导致滑动摩擦力大小的改变。