高中物理摩擦力易錯點分析

姚寬忠

摘 要：摩擦力是初學者遇到的較難的力，是高中物理教學的重點和難點，也是歷年高考的熱點，它變化無常，素有“魔鬼力”之稱，學生在平時練習和考試中，凡是有摩擦力出現的地方，錯誤率都比較高。造成這一現象主因是學生對動、靜摩擦力不分，亂套公式，摩擦力相對運動或相對運動趨勢難以判斷。本文對摩擦力的易錯點進行歸納分析，供初學者學習摩擦力時參考，幫助學生順利渡過難關。

關鍵詞：滑動摩擦力；靜摩擦力；相對運動；相對運動趨勢

錯誤一 動、靜不分，死套公式

學生學了滑動摩擦力公式后，都用f=μN計算摩擦力。

如圖用手握住一個油瓶（瓶始終處于豎直方向）下列說法正確的是（ ）

A.瓶中油越多，手必須握得越緊

B.手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大

C.不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的

D.以上說法都不正確

學生會選擇B。學生要學會首先要判斷是什么類型的摩擦力，靜摩擦力用平衡條件或牛頓第二定律求解，只有滑動摩擦力才能用f=μN計算；其次要理解靜摩擦力與壓力無關，只有最大靜摩擦力才與壓力有關。

錯誤二 只關注“運動”而忽略“相對”

摩擦力的方向是與相對運動或相對運動方向相反。

如圖傾角為α的傳送帶上有一物體，在下列情況中說法正確的是（ ）

A.傳送帶勻速將物塊由低處運往高處，物塊所受的摩擦力方向沿傳送帶向上

B.傳送帶勻速將物塊由高處運往低處，物塊所受的摩擦力方向沿傳送帶向下

C.傳送帶勻速將物塊由低處運往高處，物塊受到的是滑動摩擦力

D.傳送帶勻速將物塊由低處運往高處，運送的速度越大，物塊受到的摩擦力越大

學生會選擇B、C、D中的選項。首先，學生要明白摩擦力是與相對運動或與相對運動趨勢方向相反，是相對于物塊所接觸的面，不是與運動方向相反；其次要強調滑動摩擦力f=μN只與μ、N有關，與物體的速度和接觸面積無關。

錯誤三 不會求壓力，總把重力當壓力

重力和彈力是學摩擦力之前已學的兩種力，學生也知道這是兩種不同的力，但學生受到初中簡單題型的影響，認為重力在數值上就等于壓力（或支持力）。

如圖所示，用力F把鐵塊壓在豎直墻上，此時重力為G的物體沿墻壁勻速下滑，若物體與墻壁之間的動摩擦因子為μ，則物體所受摩擦力的大小為（ ）

A.μF B.μF+G C.G D.μG

基礎較弱的學生會選擇D，原因是學生對滑動摩擦力公式f=μN中的N認為就是重力，所以教師在初始教學中一定要糾正學生這一錯誤的的觀點，要明確告訴學生，壓力與重力不是同一種力，只有對物體進行正確的受力分析，通過平衡條件或正交分解法求出壓力（或支持力），然后帶入公式正確求解。

錯誤四 動、靜并存時，思維不清

如圖所示，在水平桌面上放一塊重為GA=20N的木塊，木塊與桌面間的動摩擦因子μA=0.4，在木塊A上加一塊重為GB=10N的木塊B，B與A之間的動摩擦因子μB=0.2，那么當A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動時，對木塊A的水平拉力應為_____；此時木塊B受到木塊A的摩擦力為_____.

此題錯誤主要是：B是運動的，A、B間的摩擦力大小用滑動摩擦力公式求解。解決此類問題首先要學會整體法和隔離法；其次要對受力物體進行正確受力分析，掌握求摩擦力的基本方法。

錯誤五 多過程運動中摩擦力變化無常

在多過程運動過程中，摩擦力會根據條件的變化，它的大小、方向也會跟著變化。

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如圖，水平的傳送帶AB長為20m，以2m/s的速度順時針做勻速運動，已知物塊與傳送帶間動摩擦因子為0.1，把該物塊由靜止放到傳送帶的A端開始，求物塊從A端運動到B端所需的時間。

解析：此題告訴我們，在多過程問題中，首先要分析清楚物體每一階段的運動狀態，做好每種狀態下的受力分析，尤其是要注意摩擦力的大小、方向是否發生變化，進而導致物體前后加速度發生變化。

摩擦力大小、方向的求解對于初學者來說是相當難的事情。要想正確快速解決摩擦力有關問題，做到不丟分、少失分，首先要消除日常生活經驗的影響、深刻理解摩擦力的產生條件；第二，在初中的基礎上，能力要有所提升，除了掌握平衡條件求摩擦力外，還要學會用整體法、隔離法、牛頓第二定律和牛頓第三定律求解摩擦力的方法；第三，遇到有摩擦力出現的多過程問題，不要犯經驗主義，仔細分析每一狀態下物體的受力情況，確定每一個階段是什么類型的摩擦力以及摩擦力的方向；最后，選擇合適的公式和規律列方程求解。做好以上幾點，遇到摩擦力的問題也就胸有成竹，迎刃而解了。