張小龍
1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)
物體的空間位置隨著時(shí)間的變化是自然界種最簡(jiǎn)單、最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài),稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng).高中物理課本把物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)稱之為對(duì)地運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱為運(yùn)動(dòng).宇宙中一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的.選擇不同的參考系,對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述一般也不同.所謂的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”,指的是一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置隨時(shí)間而改變,不一定再以地面為參考系.
選擇不同的參考系來(lái)觀察同一物體的運(yùn)動(dòng),觀察結(jié)果可能會(huì)有所不同,比如勻速運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)上拋落下的重物,地面上的人看到物體是沿著曲線下落的(以地面做參考系),而飛機(jī)上的飛行員看到物體幾乎是沿直線豎直下落的(以飛機(jī)做參考系).
2.運(yùn)動(dòng)方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向
一般意義的運(yùn)動(dòng)方向,通常就是指相對(duì)于地表(地球表面)固定物體的運(yùn)動(dòng)方向.相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向指的是,一物體相對(duì)于另一物體的位置的變動(dòng)方向.
判斷“相對(duì)”運(yùn)動(dòng)方向關(guān)鍵在于理解好“相對(duì)”二字.如要判斷A相對(duì)于B的運(yùn)動(dòng)方向,就假設(shè)B不動(dòng),來(lái)看A的運(yùn)動(dòng)方向.
例1 水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),用來(lái)運(yùn)送一行李箱,研究行李箱如何運(yùn)動(dòng)?行李箱相對(duì)傳送帶又如何運(yùn)動(dòng)?
傳送帶上物體的運(yùn)動(dòng)方向非常明確,但物體相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向取決于兩者之間的速度關(guān)系.物體速度小,物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向后,將會(huì)加速受到動(dòng)力;兩者共速,沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),一起勻速不受力;物體速度大,物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向前,將會(huì)減速受到阻力.
3.摩擦力方向的判別
兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫做摩擦力.從摩擦力的定義可知:摩擦力阻礙的是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反.要判別摩擦力的方向就必須先分析物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng).
例2 如圖2所示,質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上,與鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.由于導(dǎo)槽4、B的控制,物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng).現(xiàn)使鋼板以速度V1向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)用力F沿導(dǎo)槽的方向拉,致使物體以速度V2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng),其中V1和V2大小相等,則施加作用力F的大小為()
解析 題中物體運(yùn)動(dòng)的方向是沿著水平導(dǎo)槽方向,但與此同時(shí)鋼板還在向右運(yùn)動(dòng),則物體相對(duì)于鋼板的運(yùn)動(dòng)方向如圖3所示,摩擦力應(yīng)該與之相反.答案為C.
解決摩擦力的易錯(cuò)點(diǎn)就是在于分析摩擦力的方向.摩擦力的方向不能以物體的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)分析,應(yīng)該根據(jù)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反來(lái)判別.
摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能相反,還可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向成任意角.但摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向一定相反.endprint