高中物理摩擦力问题的分析思路

苏宝军

摘要：摩擦力是高中物理相当重要的一部分知识，与摩擦力相关问题的分析是教学难点与重点。本文以提高高中物理摩擦力学习效果为目的，从当前摩擦力学习现状入手，结合摩擦力类型、摩擦力方向、摩擦力大小等问题探索了摩擦力分析思路，为学生学习摩擦力及解决相关问题提供借鉴。

关键词：摩擦力；高中物理；分析思路；摩擦力大小

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2018）03-0206-01

摩擦力作为高中物理课程的重要内容，对于摩擦力问题的分析是最难的部分，也是最容易出错的地方，学生学习过程中常常感觉很吃力。究其原因，主要在于问题分析思路出现偏差，没有找到有效的解题思路。因此，有必要结合摩擦力类型、大小、方向等问题进行摩擦力问题分析思路分析，总结解题经验与思路。

1.高中物理摩擦力学习现状

摩擦力是物理力学中经常出现的一种力，它的形成相当抽象，高中生学习起来比较困难。尽管初中阶段也学习过摩擦力，但是对于滚动摩擦、滑动摩擦、静摩擦力等知识只是粗浅的认识，很多摩擦力问题都没有深入探讨。所以高中学习过程中，很多学生对摩擦力的存在与否，以及摩擦力的方向、大小等问题分析都很困难。特别是部分学生做习题时经常忘记摩擦力做功情况，造成解题思路出错，最终无法得到正确答案。做摩擦力习题时，掌握正确解题思路是分析问题的关键，也是问题解答正确与否的关键。由此可知，掌握问题分析思路是解决摩擦力有关问题的决定性因素。

2.高中物理摩擦力问题分析思路探索

2.1 摩擦力类型分析

高中物理学科的摩擦力主要涉及滑动摩擦力、静摩擦力，二者区别较大，学生相对比较容易分析判断。区分摩擦力类型时，主要分析物体所受的摩擦力情况，以此判断产生的摩擦力是哪一种摩擦力。滑动摩擦力是物体之间相对运动时产生的力，分析判断依据主要看是否发生运动；静摩擦力是物体在静止状态下因相对运动趋势而产生的力，若物体处于这种状态則可以判断物体受到的是静摩擦力[1]。

2.2 摩擦力方向分析

对于摩擦力的方向，物理课本其实已经给出了明确的分析判断标准。滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反；静摩擦力方向与物体间的相对运动趋势相反[2]。尽管如此，学生也做此类习题时依然难以做出准确的分析判断，主要原因在于不能明确判断动静关系，对相对运动的双方也难以判断，进而提升问题解决难度。为了高效、准确的分析判断摩擦力方向，学生可以通过摩擦力实际作用效果加以分析。摩擦力作用效果包括两种情况，一种是帮助物体运动的效果，另一种是妨碍物体运动的效果，以这两种效果作为判断标准更容易分析出摩擦力方向。

如，一个小的长方向木块放置在玩具车上，玩具车在人的推动下以加速运动向前行驶，木块跟随玩具车运动，请分析木块受到的摩擦力方向。根据题目可知木块与玩具车之间没有发生相对运动，二者同时进行加速运动。与此同时，木块与在玩具车加速运动过程中发生了与运动方向相反的运动趋势，因此可以分析判断出木块受到的摩擦力为静摩擦力，其运动方向与玩具车运动方向相反。很多学生在这一分析过程中经常遇到很多误区，如木块与玩具车之间没有发生相对运动，认为不存在摩擦力；对摩擦力方向的分析潘判断不准。针对以上误区，应明确分析思路，找准侧重点。首先，对静摩擦力、滑动摩擦力的概念有准确认知，然后结合这些知识分析木块与玩具车之间的摩擦力类型，再加以分析摩擦力方向。此外，还应注意一点，摩擦力与阻力不同，二者不同划等号，避免对摩擦力方向分析出现差错。

2.3 摩擦力大小分析

分析摩擦力大小时，先根据已知或潜在条件等分析确定摩擦力类型。如果属于滑动摩擦力，运用摩擦力公式计算摩擦力大小；如果属于静摩擦力，运用二力平衡公式计算摩擦力大小[3]。

如，水泥地面上有一个木箱，其质量为40N。木箱与水泥地面之间的摩擦因数为0.5。同时，二者之间的最大滑动摩擦力与最大静摩擦力大小一致，在水平方向向木箱施加不同的力，分别为10N、15N和30N，求木箱承受的摩擦力大小是多少？根据题目的已知条件，把40N和0.5引入f=μN，计算得出木箱所承受的滑动摩擦力大小为20No同时，题目明确指出最大滑动摩擦力与最大静摩擦力大小一致，那么静摩擦力也应是20N。所以，要使木箱在水泥地面上进行水平方向运动，施加在木箱上的力至少为20N。基于这样的结果，可知木箱在10N、15N的力作用下发生是静摩擦力，而在30N的力作用下则是的滑动摩擦力。分析判断出摩擦力类型后，再利用相应的计算机公式得出木箱在10N、15N和30N的力推动下的摩擦力大小。在分析过程中，必须清楚木块的最大静摩擦力大于其所受到的不同静摩擦力大小，而实际物体运动中可以把物体所受到的最大静摩擦力当作互动摩擦力。只要学生把握住这两点，分析思路就清楚了，问题便能迎刃而解。

3.结语

综上所述，高中物理摩擦力的类型、方向及大小等问题是常见的习题，要求学生具备的扎实的摩擦力知识基础，掌握正确的问题分析思路。实际解题时，学生要基于学到的物理知识去分析判断，善于总结解题思维与方法，归纳总结经验教训，不断优化解题思路，降低解题难度。

参考文献：

[1]周治安.高中物理摩擦力问题解决方法的核心探索研究[J].科学技术创新，2018，23（10）43-44.

[2]熊敉冬.高中物理摩擦力做功的常见问题分享[J].农家参谋，2017，42（22）：182.

[3]凌右泉.高中物理摩擦力做功的常见问题分享[J].经贸实践，2016，38（23）：221.