高中物理摩擦力易错点分析

姚宽忠

摘 要：摩擦力是初学者遇到的较难的力，是高中物理教学的重点和難点，也是历年高考的热点，它变化无常，素有“魔鬼力”之称，学生在平时练习和考试中，凡是有摩擦力出现的地方，错误率都比较高。造成这一现象主因是学生对动、静摩擦力不分，乱套公式，摩擦力相对运动或相对运动趋势难以判断。本文对摩擦力的易错点进行归纳分析，供初学者学习摩擦力时参考，帮助学生顺利渡过难关。

关键词：滑动摩擦力；静摩擦力；相对运动；相对运动趋势

错误一 动、静不分，死套公式

学生学了滑动摩擦力公式后，都用f=μN计算摩擦力。

如图用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向）下列说法正确的是（ ）

A.瓶中油越多，手必须握得越紧

B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C.不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的

D.以上说法都不正确

学生会选择B。学生要学会首先要判断是什么类型的摩擦力，静摩擦力用平衡条件或牛顿第二定律求解，只有滑动摩擦力才能用f=μN计算；其次要理解静摩擦力与压力无关，只有最大静摩擦力才与压力有关。

错误二 只关注“运动”而忽略“相对”

摩擦力的方向是与相对运动或相对运动方向相反。

如图倾角为α的传送带上有一物体，在下列情况中说法正确的是（ ）

A.传送带匀速将物块由低处运往高处，物块所受的摩擦力方向沿传送带向上

B.传送带匀速将物块由高处运往低处，物块所受的摩擦力方向沿传送带向下

C.传送带匀速将物块由低处运往高处，物块受到的是滑动摩擦力

D.传送带匀速将物块由低处运往高处，运送的速度越大，物块受到的摩擦力越大

学生会选择B、C、D中的选项。首先，学生要明白摩擦力是与相对运动或与相对运动趋势方向相反，是相对于物块所接触的面，不是与运动方向相反；其次要强调滑动摩擦力f=μN只与μ、N有关，与物体的速度和接触面积无关。

错误三 不会求压力，总把重力当压力

重力和弹力是学摩擦力之前已学的两种力，学生也知道这是两种不同的力，但学生受到初中简单题型的影响，认为重力在数值上就等于压力（或支持力）。

如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上，此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑，若物体与墙壁之间的动摩擦因子为μ，则物体所受摩擦力的大小为（ ）

A.μF B.μF+G C.G D.μG

基础较弱的学生会选择D，原因是学生对滑动摩擦力公式f=μN中的N认为就是重力，所以教师在初始教学中一定要纠正学生这一错误的的观点，要明确告诉学生，压力与重力不是同一种力，只有对物体进行正确的受力分析，通过平衡条件或正交分解法求出压力（或支持力），然后带入公式正确求解。

错误四 动、静并存时，思维不清

如图所示，在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因子μA=0.4，在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因子μB=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为_____；此时木块B受到木块A的摩擦力为_____.

此题错误主要是：B是运动的，A、B间的摩擦力大小用滑动摩擦力公式求解。解决此类问题首先要学会整体法和隔离法；其次要对受力物体进行正确受力分析，掌握求摩擦力的基本方法。

错误五 多过程运动中摩擦力变化无常

在多过程运动过程中，摩擦力会根据条件的变化，它的大小、方向也会跟着变化。

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如图，水平的传送带AB长为20m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物块与传送带间动摩擦因子为0.1，把该物块由静止放到传送带的A端开始，求物块从A端运动到B端所需的时间。

解析：此题告诉我们，在多过程问题中，首先要分析清楚物体每一阶段的运动状态，做好每种状态下的受力分析，尤其是要注意摩擦力的大小、方向是否发生变化，进而导致物体前后加速度发生变化。

摩擦力大小、方向的求解对于初学者来说是相当难的事情。要想正确快速解决摩擦力有关问题，做到不丢分、少失分，首先要消除日常生活经验的影响、深刻理解摩擦力的产生条件；第二，在初中的基础上，能力要有所提升，除了掌握平衡条件求摩擦力外，还要学会用整体法、隔离法、牛顿第二定律和牛顿第三定律求解摩擦力的方法；第三，遇到有摩擦力出现的多过程问题，不要犯经验主义，仔细分析每一状态下物体的受力情况，确定每一个阶段是什么类型的摩擦力以及摩擦力的方向；最后，选择合适的公式和规律列方程求解。做好以上几点，遇到摩擦力的问题也就胸有成竹，迎刃而解了。