浅谈相对运动趋势的方向

董明主

摘 要：学习过摩擦力的高中生基本上都知道静摩擦力的方向与相对运动的趋势方向相反，而相对运动趋势的方向该怎样去判断呢？这是高中阶段的一个难点，结合教学实践，浅谈相对运动趋势方向的判断。

关键词：静摩擦力；相对运动；趋势

在讲授高中物理静摩擦力的方向时，有很多老师都是做了如下处理。设问：我用力向左推讲台，没有推动，为什么？桌子具有朝哪个方向的运动趋势？结合受力分析从而得到静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。然后总结：相对运动趋势的方向，就是假设接触面光滑时，物体朝哪个方向运动则物体就具有该方向上的相对运动趋势。事实上有很多教案也是这样总结的。

这个结论可以解决直线运动中的很多问题，但是在曲线运动中就显得有点困难。例如，物块放在水平圆盘上，随圆盘一起绕竖直轴做匀速圆周运动。物块受哪几个力的作用？重力与弹力学生很容易分析出来，静摩擦力的方向如果用这种方法就很难自圆其说。假设接触面光滑，则物体将沿圆周的切线方向做匀速直线运动，故物块具有沿切线方向的运动趋势，静摩擦力的方向与该运动趋势的方向相反，这与静摩擦力指向圆心充当向心力是矛盾的，这到底是怎么回事呢？

假设接触面光滑，如图所示，则物体沿切线方向做匀速直线运动速度为vA，与物块接触的圆盘点B做匀速圆周运动，经过Δt→0（Δθ→0），接触点B的运动方向为切线VB，物块相对圆盘上的接触点B的运动方向为Δv，由于Δθ→0，所以得出DC与OB方向平行，即Δv的方向沿半径向外，根据a=可得相对加速度的方向也沿半径向外，如果规定相对加速度的方向为相对运动趋势的方向，相对加速度的方向与静摩擦力的方向正好相反。故运动趋势的方向可以概括为：假设接触面光滑时，相对运动的趋势方向与相对加速度的方向相同。

编辑 孙玲娟