摩擦力的方向

摩擦力的方向判断及大小计算

一.教学内容：

摩擦力大小、方向的确定

二、考点点拨

摩擦力是三种基本性质力中最难判定的力，它的大小和方向的确定是高中阶段的重点和

难点，物体在各种运动状态下摩擦力的分析在每年的高考中都有所体现，是高考的必考内容。

三、跨越障碍

摩擦处处、时时存在，在初中我们知道，摩擦分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦三类，我们

已知道了摩擦的基础知识，我们今天将进一步来研究摩擦的相关知识。

（一）滑动摩擦力

1、产生：两个相互接触的物体发生相对运动时产生的摩擦力。

2、产生条件：1）接触面粗糙

2）相互接触且有形变即相互间有弹力

3）物体间有相对运动

3、方向：跟接触面相切，并跟物体相对运动方向相反。

例1：一物体在水平面上向右运动，试确定其摩擦力的方向。

物体相对于地面的方向是水平向右，所以摩擦力方向水平向左

例2：A、B两物体叠放在一起，两物体都沿水平面向右运动，A的速度为，B的速度为，

并且＜，问A、B两物体间的摩擦力的方向如何？

虽然A的速度方向水平向右，但由于＜，所以A相对于和它接触的物体B而言，是向

左运动的，即相对运动方向是向左的，故A受到的B对它的摩擦力是水平向右的。

注：1、由例2可以看到，物体的运动方向和相对运动方向是有区别的。

2、摩擦力是和相对运动方向相反，不是和运动方向相反，所以我们在判断滑动摩擦力的方

向时，一定要先找出该物体相对于和它接触的物体的运动方向，才能判断滑动摩擦力的方向，

不能仅凭运动方向来判断摩擦力方向。

例3：传送带顺时针方向运动，现将一物体静止地放上传送带，则物体在放上传送带的一段

时间内所受滑动摩擦力的方向如何？

物体静止地放上传送带，传送带水平部分向右运动，则物体相对于传送的运动方向向左，所

以受到的滑动摩擦力方向水平向右。

4、大小：经过试验，我们得出，物体受到的滑动摩擦力的大小和物体间的压力有关，还和

物体间接触面的材料性质有关。

即f=μN

μ是一个没有单位，小于1的常数，叫做动摩擦因数。它与两物体的材料性质，表面状况有

关，和接触面积无关。

N是物体对接触面的正压力即垂直于接触面的弹力。

例4：一质量为5kg的物体在水平面上向右运动，它和水平面间的μ为0.6，则此时物体受

到的滑动摩擦力多大？

解：此时物体对水平面的压力大小等于物体所受的重力

所以f=μN=0.6×50=30N

方向水平向左

注：这道例题中压力恰好等于重力的大小，但要特别注意，压力并不总等于重力，压力和重

力是不相同的两个力。

5、作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动的作用。

（二）静摩擦力

1、定义：两相对静止的相互接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

2、静摩擦力产生的条件：1）两物体直接接触

2）接触处粗糙且相互间有弹力

3）两物体有相对运动的趋势

3、静摩擦力的方向：总是和接触面相切，并且总跟物体的相对运动趋势方向相反。

判断两物体间是否有相对运动的趋势，一般采用假设法，即假设接触面光滑，看相接触的两

物体间是否有相对运动，如果有，此方向即为相对运动的趋势方向；如果没有，说明物体间

无相对运动趋势。

例5：判断下面两个静止物体受到的静摩擦力的方向

（1）

解析：此时物体静止，假设水平面光滑，物体仍然静止，故此时无相对运动的趋势，此物体

不受地面的静摩擦力。

（2）

解析：此时物体静止，假设斜面光滑，物体将沿斜面向下运动，说明此时物体有沿斜面向下

运动的趋势，物体将受到沿斜面向上的静摩擦力。

4、不是只有静止的物体才受到静摩擦力的作用，运动的物体同样可以受到静摩擦力作用。

例6：在水平面上有A、B两物体，力F作用在B物体上，在F作用下，A、B一起向右做

加速运动，判断A、B两物体间的摩擦力。

解析：A、B一起向右运动，虽然A、B都是运动的，但是A和B却是相对静止的，如果有

摩擦力，也是静摩擦力。

假设A、B间光滑，则A不会随着B一起运动，将相对于B向后运动，故此时A有相对于

B向后的运动趋势，所以A将受到B对它的向前的静摩擦力。

5、静摩擦力的大小：两物体间静摩擦力的大小是可以变化的，的取值范围0≤≤，

为两物体之间的最大静摩擦力，即为静摩擦力的最大值，也就是让物体由静止到运动的

最小拉力值。

例7：一质量为5kg的物体放在水平面上，已知物体和水平面间的为21N，动摩擦因数

为0.4，现对该物体施加一个水平外力F，当F的大小分别取5N、18N、25N和30N时物体

分别受什么摩擦力，大小、方向如何？

解：（1）当F=5N时，F＜，物体保持静止，为了静止，物体应受到一个大小为5N，方

向水平向左的静摩擦力；

（2）当F=18N时，F＜，物体保持静止，为了静止，物体应受到一个大小为18N，方向

水平向左的静摩擦力；

（3）当F=25N时，F＞，物体不能保持静止，将向右运动，此时物体应该受到一个水平

向左的滑动摩擦力，大小为f=μN=0.4×50=20N

（4）当F=30N时，F＞，物体不能保持静止，将向右运动，此时物体应该受到一个水平

向左的滑动摩擦力，大小为f=μN=0.4×50=20N。

注：1）当外力小于时物体静止，物体受静摩擦力，当外力大于时物体将开始运动，

受动摩擦力；

2）静摩擦力的大小会随着外力的变化而变化，滑动摩擦力不随外力的变化而变化；

3）动摩擦力的大小略小于，因此我们要想让物体运动，比维持物体做匀速运动要困难。

我们有时也近似认为动摩擦力的大小等于。

四、小结

1、无论是动摩擦力还是静摩擦力，都是两个物体间的相互摩擦力。

2、要判定摩擦力方向，一定要找出相接触的两物体之间的相对运动方向或相对运动趋势方

向。

3、两种摩擦力的大小的计算方法是不同的，要按各自的规律进行计算。

【模拟试题】

1、关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是

①有弹力一定有摩擦力②有摩擦力一定有弹力

③摩擦力的大小和弹力的大小成正比④弹力的方向一定和摩擦力的方向垂直

A、①③B、②④C、①④D、②③

2、关于摩擦力，下列说法正确的是

A、受静摩擦力的物体一定是静止的

B、相互接触的两物体之间有摩擦力，则一定有弹力存在

C、摩擦力的大小与压力成正比

D、在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定的范围

3、关于摩擦力，下列说法正确的是

A、滑动摩擦力总是阻碍物体的运动，其方向一定与物体的运动方向相反

B、静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势的方向相反

C、受静摩擦力作用的物体一定是静止的

D、作用在运动物体上的摩擦力一定是滑动摩擦力

4、关于由滑动摩擦力公式推出的μ=f/N，下面说法正确的是

A、动摩擦因数μ与摩擦力f成正比

B、动摩擦因数μ与正压力N成反比

C、动摩擦因数μ与摩擦力f成正比、与正压力N成反比

D、动摩擦因数μ的大小只由两物体接触面的情况及材料决定

*5、运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下，他受到的摩擦力分别为和，则

A、向下，向上，且=B、向下，向上，且＞

C、向上，向上，且=D、向上，向下，且=

*6、下列说法正确的是

A、人走路时受静摩擦力的作用

B、运动员双手握住竖直杆匀速攀上时，所受的摩擦力方向向下

C、将酒瓶竖直用手握住停留在空中，再增大手的用力，酒瓶受到的摩擦力不变

D、在冰面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与冰面间的最大静摩擦力增大了

*7、如图所示，物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动，下列说法正确的是

A、由于物体A静止，所以物体A受到静摩擦力的作用

B、物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比

C、物体受到静摩擦力的大小与其重力相等

D、当F减小时，物体一定会下滑

*8、如图所示，木块与水平面的滑动摩擦力大小为重力的0.1，木块的质量为2kg，在木块

向右运动的过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则木块受到地面的摩

擦力的大小、方向如何？地面受到木块的摩擦力的大小、方向如何？

*9、如图所示，在水平桌面上放一个重为GA=20N的木块A，已知木块与桌面之间的摩擦

因数μA=0.4，那么使木块在桌面上做匀速直线运动时，需要的水平拉力是多大？如果在该

物体上加一个重为10N的物块B，要使A、B一起做匀速直线运动，需要的水平拉力又是多

大？

**10、如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=20N/cm，用其拉着一个重为200N的物体在水平

面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰好在水平面上做匀速直线运动，求

（1）物体与水平面间的动摩擦因数；

（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？此时受到的摩擦力有多大？

（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面继续滑行，这时物体受到的

摩擦力多大？

【试题答案】

1、B解析：弹力是摩擦力产生的必要条件，动摩擦力大小和正压力成正比，静摩擦力没有

这种关系，弹力和接触面垂直，摩擦力和接触面平行，故摩擦力和弹力垂直

2、BD解析：运动的物体也可以受静摩擦力，只要它和接触的物体间相对静止即可，静摩

擦力的大小与压力是无关的，静摩擦力的大小会随着外力的变化而变化

3、B解析：滑动摩擦力是和相对运动方向相反，不是和运动方向相反，不运动的物体只

能受动摩擦力而不能受静摩擦力

4、D解析：摩擦因数只由接触面的性质决定

5、C解析：匀速运动，则所受的两个力是平衡力，故两次摩擦力都和重力等值反向。

6、ACD解析：人走路时脚和地面是相对静止的，故受静摩擦力

7、AC解析：静止不动，则摩擦力必须等于重力，而静摩擦力的大小和压力无关

8、2N向左2N向右

解析：f=0.1G=0.1×20=2N物体相对地面向右运动，故摩擦力方向水平向左，力的作用是

相互的，则木块对地面也有摩擦力，大小应为2N，方向应该水平向右

9、8N12N

解：f=μN=0.4×20=8N

f=μN=0.4×（20+10）=12N

10、（1）0.4（2）120N80N（3）80N

解：（1）伸长4cm时匀速，则此时f=F即μN=kx

μ×200=20×4μ=0.4

（2）F’=kx’=20×6=120N

f=μN=0.4×200=80N

（3）撤去弹簧，仍在运动，还是滑动摩擦力，正压力没变，摩擦因数也没变，摩擦力也就

不变，还是80N