陳誠

【摘要】對于摩擦力的產(chǎn)生是有條件的，需要兩個物體之間發(fā)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，而摩擦力方向的判斷則需要根據(jù)平衡狀態(tài)及與相對運(yùn)動方向相反這一要素進(jìn)行判斷.而疊放物體摩擦力方向及大小的判斷，由于存在的物體多并且復(fù)雜，給學(xué)生造成一定的難度，要學(xué)會正確的解決辦法，同時聯(lián)系力的作用是相互的、平衡狀態(tài)、隔離法分析等進(jìn)行綜合分析判斷.

【關(guān)鍵詞】初中物理；隔離法；相對運(yùn)動

摩擦力的方向及大小的判斷是力學(xué)中的一個難點(diǎn)，而對于疊放物體摩擦力的分析與判斷更是很多學(xué)生的難題.對于疊放物體的摩擦力的分析關(guān)鍵在于方法的使用，以及平衡力定義特點(diǎn)和相互作用力特點(diǎn)等的理解，同時要學(xué)會利用 “隔離法”或“整體法”等去分析判斷，特別是方向的判斷.為了快速準(zhǔn)確地去解決這類難點(diǎn)，下面以豎直疊放物體的問題列舉幾例進(jìn)行分析.

1 對疊放物體中下面的物體施加力

對于這類問題可以通過“隔離法”進(jìn)行分析，首先根據(jù)其運(yùn)動狀態(tài)對上面物體進(jìn)行受力分析，然后再分析下面物體的受力情況即可.

例1 如圖1所示，A和B是兩個疊加在一起的兩個長方體，它們一起放在水平的地面C上，現(xiàn)在對物體B施加一個水平向右的力F，兩個物體A和B一起做勻速直線運(yùn)動.由此可以判斷，關(guān)于A、B間摩擦力f₁和B、C間摩擦力f₂的分析中，正確的是（）

（A）f₁=0，f₂≠0.（B）f₁=0，f₂=0.

（C）f₁≠0，f₂=0. （D）f₁≠0，f₂≠0.

解析 首先，以A為研究物體進(jìn)行分析受力情況，由于研究摩擦力，因此，只分析水平方向即可，由于A處于平衡狀態(tài)并且在水平方向沒有施加的外力，因此不受摩擦力，即A與B之間沒有摩擦力.然后，分析B物體，B受到水平向右的力F，由于B物體受力平衡，并且物體A與B之間沒有相對運(yùn)動趨勢，即二者之間沒有摩擦力，要使B處于平衡，只能B和C之間存在摩擦，即B受到C給的水平向左的摩擦力，并且和F大小相等.所以F₁=0，F(xiàn)₂≠0，答案（A）.

點(diǎn)評 對于此類問題最好通過“隔離法”進(jìn)行分析，通過假設(shè)的方式進(jìn)行判斷是否符合平衡條件，不要被表面現(xiàn)象所迷惑，誤認(rèn)為運(yùn)動的物體就會受到摩擦力，要正確地理解摩擦力的定義，兩個接觸的物體之間要發(fā)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢才可能受到摩擦力，正確學(xué)會受力分析也是解題關(guān)鍵.

2 對疊放物體中上面的物體施力

對于此類問題仍然要運(yùn)用“隔離法”受力分析，先分析上面物體，再分析下面物體，在圖中可以采用不同顏色的筆進(jìn)行區(qū)分各種力，一定要用力的符號下標(biāo)出角標(biāo)，更好地認(rèn)識到力的受力物體，結(jié)合平衡狀態(tài)和作用力及反作用力的特點(diǎn)判斷大小和方向.

例2 現(xiàn)有兩個物體A和B疊放在水平桌面上如圖2所示，對A施加一個水平向右的拉力F，使兩個物體一起向右勻速直線運(yùn)動，關(guān)于兩個物體之間及B與地面之間的摩擦力說法正確的是（）

（A）A不受摩擦力.

（B）A受到大小為F的向右的摩擦力.

（C）A對B施加大小為F的向左的摩擦力.

（D）地面對B施加向左大小為F的摩擦力.

解析 首先，以A為研究物體進(jìn)行受力分析，由于A受到水平向右的拉力F，又因為A做勻速直線運(yùn)動，所以它必受水平向左的一個平衡力，由于A與B接觸，所以這個力是B對A的摩擦力，方向水平向左，大小為F，故（A）和（B）選項錯誤；然后，對B進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的作用是相互的，所以A同時也對B有個水平向右的摩擦力，大小為F，故（C）選項錯誤，又因為B向右做勻速直線運(yùn)動，因此，B一定受到一個水平向左的平衡力，大小為F，此時只能是地面對B的摩擦力，因此地面對B的摩擦力方向水平向左，大小為F，故（D）選項正確.

答案（D）.

點(diǎn)評 此題情景會使一些學(xué)生不太接受，所以對于這類問題一頭霧水，其根本原因是對摩擦力的理解不到位，沒有認(rèn)識到摩擦力有時也會成為動力.因此，在分析疊放物體時，注意分析的順序，并且了解相互作用力的特點(diǎn)，要明確研究對象，才能更好地判斷力的大小和方向.

3 三個疊放物體中間物體施加力

例3 現(xiàn)有三個相同的物體A、B和C，并且按照如圖3所示的情況將三個物體疊加在一起放在地面上，對物體B施加一個水平向右的拉力F時，三個物體一起向右做勻速直線運(yùn)動，對于三個物體之間以及與地面之間的摩擦力說法正確的是（）

（A）A與B之間的摩擦力為10N.

（B）B與C之間的摩擦力為5N.

（C）C與地面的摩擦力為10N.

（D）B與C之間的摩擦力為0N.

解析 對于此題屬于多個物體疊加受力分析的判斷，解決此類問題要選對方法，可以結(jié)合作圖的方式進(jìn)行受力分析，避免力多復(fù)雜而出現(xiàn)視覺的混淆，同時，要根據(jù)相互作用力的特點(diǎn)判斷力的大小和方向.因此，對于三個物體的受力分析，仍然可以采用整體和隔離相結(jié)合的方法，（A）選項中，首先對A進(jìn)行受力分析，由于在水平方向上A不受外力，并且勻速運(yùn)動，A和B保持相對靜止，因此A與B之間沒有摩擦力即摩擦力為0N，故（A）選項錯誤；（B）選項中，由于B受到向右的拉力，而與A之間沒有摩擦力，因此，B與C之間必有摩擦力與拉力相互平衡，B受到水平向左10N的摩擦力，故（B）和（D）選項錯誤；最后，對C進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的作用是相互的，所以C受到B施加水平向右10N的摩擦力，又因為C也做勻速直線運(yùn)動，因此，C一定受到地面對它水平向左的10N的摩擦力來相互平衡，故（C）選項正確.

答案（C）.

點(diǎn)評 對于多個物體疊加的摩擦力的判斷分析，通過隔離法依次進(jìn)行受力分析，此題可以換個思路，把上面兩個物體看成整體進(jìn)行受力分析，通過“整體法”與“隔離法”相結(jié)合進(jìn)行快速判斷摩擦力的大小和方向；也可以通過“整體法”對三個物體作為一個整體進(jìn)行受力分析，這樣更能快速地判斷C物體與桌面的摩擦力的大小及方向.

4 結(jié)語

總之，這類疊放物體的類型還有很多，比如疊放物體的上下兩個物體都會受到力，以及多個物體疊加的受力分析。還有豎直方向的疊加物體的受力分析，不管屬于哪類型式，都要利用好相應(yīng)的方法，特別是學(xué)習(xí)的過程中，善于總結(jié)和反思，把握巧妙的思路和方法，此類問題的共性是處于平衡狀態(tài)，通過平衡狀態(tài)才能根據(jù)一個力的大小和方向判斷另一個力的大小和方向。有時一個物體也會受到多個力的作用，這時要抓住“隔離法”的妙處，明確研究對象，從上到下逐一分析，不多力也不少力，把相互作用力的大小相等和方向相反及作用在不同物體上的特點(diǎn)用準(zhǔn)用對，才能輕松應(yīng)對疊放物體的摩擦力問題.