浅析摩擦力方向与物体运动方向的关系

摩擦力方向总是与物体相对运动（或物体相对运动趋势）的方向相反；与物体运动方向不一定相反。在具体运用时,许多学生不能正确理解这句话,这主要是对"相对运动"和 "运动"的概念相混淆。要理解"相对运动"和 "运动"的概念，就要明确"相对"的含义。"相对"既不是"对"地，也不是"对"观察者，"相对"的是与它接触的物体，即"相对运动（或相对运动的趋势）的方向"是以相互摩擦的另外一个物体作为参照物来确定的。而"物体的运动方向"是以地面或地面上静止的物体作为参照物来确定的。因此学生一定要明白物体的"相对运动"与物体的"运动"是不同的。摩擦力的作用是阻碍"相对运动"的发生，但不一定是阻碍物体的"运动"发生。故摩擦力的方向总是与物体的相对运动（或相对运动的趋势）的方向相反，与物体的运动方向不一定相反。

判断摩擦力方向应该明确以下三个方面：

（1）明确研究对象（一般选受力物体）和参照物（一般选施力物体）

（2）明确研究对象相对参照物的相对运动方向。（不一定是研究对象相对地面或其他的参考系，因为摩擦力是发生在研究对象和参照物之间，与其他任何物体无关）。

（3）明确摩擦力方向总是与物体相对运动或物体相对运动趋势的方向相反。

例1 如图1，物块A随传送带一起运动，当传送带分别处于图示的运动状态时，试画出物块A的受力示意图。

分析解答：图1甲、丙、丁中，物体所受摩擦力为静摩擦力，其方向跟相对运动趋势的方向相反，而跟物体运动的方向关系表现为：甲、丙相同，丁相反。图乙中，因物块A与传送带之间没有相对运动的趋势，所以不存在摩擦力（尽管物体在运动）。

受力情况分别对应如图2：

摩擦力的方向与物体的"运动"方向相反

例2：如图3所示，两个重为20N的相同物块A、B叠放在一起，受到10N的水平推力F1的作用，在光滑水平地面上一起水平向右做匀速直线运动，则此时物块B受到的摩擦力的方向水平向是左还是水平向右·

分析解答： 因为分析的是物块B受到的摩擦力方向，所以受力物体是物块B，施力物体是物块A（因为地面光滑，所以不是地面）。物块B相对地面水平向右运动，即相对运动方向水平向右，（施力物块A相对地面也是水平向右运动），所以物块B所受摩擦力方向是水平向左。

例3：如图4，物体AB静止在斜面上，试分析B受到A的摩擦力的方向。

分析解答：

错解：物体B有向下运动的趋势，

所以受到的摩擦力的方向是向上的。

错解方向：物体B有向下运动的趋势

不假，但这个相对运动趋势三结合相对地面的，不是相对A的。而问题是让我们分析A和B之间的摩擦力，应该分析B相对A的相对运动趋势方向。

正确解答：第一步，因为分析的是A和B之间的摩擦力，所以受力物体是B，施力物体是A（而不是地面）。第二步，分析B相对A的相对运动趋势方向。假设A和B没有摩擦力，则A应该相对B向下滑动，所以A相对B有向下运动的趋势，而B相对A就有向上运动的趋势，所以B受到A的摩擦力应该是向下的。

摩擦力的方向始终与物体"相对运动"（相对于施力物体的运动）方向相反，而与物体的"运动"方向相反。

摩擦力的方向物体的"运动"方向相同

例4：人走路时，脚受到地面间的摩擦力的方向是向前还是向后·

分析解答：分析的是人走路时脚受到地面间的摩擦力方向，脚是受力物体，地面是施力物体。人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后发生"相对运动"的趋势，故地面对脚产生一个方向向前的摩擦力，阻碍其向后发生"相对运动"。所以脚受到地面间的摩擦力的方向是向前。

例5：人爬杆时，人的手与杆的间有摩擦，人的手受到的摩擦力的方向是 ·

分析解答：　如果按照摩擦力的方向总是与运动方向相反来推算，应该是向下就错了，因为人爬杆时，由于重力的作用使身体相对杆有向下滑的的趋势，这时人受到来自杆的向上的静摩擦力，阻碍身体下滑。所以摩擦力的方向与人向上爬的方向相同与重力的方向相反即竖直向上。

摩擦力的方向始终与物体"相对运动"（相对于施力物体的运动）方向相反，而与物体的"运动"方向也可能相同。所以我们不能把摩擦力方向理解为必定与运动方向相反。