如何正確理解“相對運(yùn)動趨勢”

如何正確理解“相對運(yùn)動趨勢”

眾所周知，準(zhǔn)確判斷靜摩擦力是否存在是高中學(xué)生頗感困難的問題，這是因?yàn)椤跋鄬�運(yùn)動趨勢”是分析判斷靜摩擦力是否存在的關(guān)鍵，因此，靜摩擦力的準(zhǔn)確判斷問題實(shí)質(zhì)上也就是對“相對運(yùn)動趨勢”的理解問題了．

所謂“相對運(yùn)動趨勢”，就是想有相對運(yùn)動，但沒有實(shí)際的相對運(yùn)動（但物體對地不一定沒有運(yùn)動）．

更確切地說，沒有相對運(yùn)動的時刻為相對速度為零的時刻，想有相對運(yùn)動的時刻為相對速度不為零的時刻．根據(jù)加速度的概念可知，在想有相對運(yùn)動的過程中，兩物體必有相對加速度，所以，“相對運(yùn)動趨勢”就是指相對加速度，趨勢的大小就是指相對加速度的大小．

其次還需明確：“想動加速度”［１］的概念，是指除靜摩擦力以外物體所受的所有外力在想動方向上的合力所產(chǎn)生的對地的加速度．

由以上所談到的“趨勢”和“想動加速度”可知：要使物體間沒有“趨勢”，則只需將另一個物體想方設(shè)法使之具有上面所談到的“想動加速度”即可，這樣它們之間就沒有相對加速度，也就沒有相對運(yùn)動趨勢，故也就沒有靜摩擦力．所以，把相對運(yùn)動趨勢理解為相對加速度并用它來判斷靜摩擦力是否存在，既準(zhǔn)確又科學(xué)．

若物體間的相對加速度為零，則兩物體間必存在著靜摩擦力；相對加速度越大，則趨勢越大，靜摩擦力也就越大．

若物體間的相對加速度為零，則趨勢為零，靜摩擦力也為零．當(dāng)兩物體間的靜摩擦力為零時，又有兩種情況：

（１）可以是兩物體間的摩擦因數(shù)為零．

（２）當(dāng)兩物體間的摩擦因數(shù)不為零時，只要兩物體間的相對加速度為零，則靜摩擦力照樣為零．

故正確理解“相對運(yùn)動趨勢”，利用相對加速度是否為零，分析、判斷靜摩擦力是否存在是學(xué)生容易掌握的一種好方法．

例 在一個傾角為θ的傳送帶上有一個質(zhì)量為ｍ的工件，工件與傳送帶始終保持相對靜止，則下述結(jié)論正確的是

Ａ．當(dāng)傳送帶以加速度ａ向上加速運(yùn)動時，工件所受摩擦力沿傳送帶向上，大小為ｍａ

Ｂ．當(dāng)傳送帶勻速向上運(yùn)動時，工件不受傳送帶的摩擦力

Ｃ．當(dāng)傳送帶勻加速向下運(yùn)動時，工件所受摩擦力的方向一定沿傳送帶向下

Ｄ．當(dāng)傳送帶勻減速向上運(yùn)動時，工件所受摩擦力的方向可能沿傳送帶向上

分析 因?yàn)楣ぜ�對地的“想動加速度”大小為ａ＝ｇｓｉｎθ，方向沿傳送帶向下．所以，�?dāng)傳送帶勻加速（ａ＝ｇｓｉｎθ）向下運(yùn)動，或勻減速（ａ＝ｇｓｉｎθ）向上運(yùn)動時，工件與傳送帶的相對加速度為零，所以，這兩種情況下工件不受摩擦力．利用“相對運(yùn)動趨勢”就是對相對加速度的分析結(jié)果可知：供選答案Ａ、Ｂ、Ｃ均不正確．對于供選答案Ｄ來說，則傳送帶的速度方向沿傳送帶向上，而加速度則是沿傳送帶方向向下的．當(dāng)傳送帶向下的加速度ａ＜ｇｓｉｎθ時，則工件相對傳送帶的加速度是沿傳送帶向下的，也就是說，工件相對于傳送帶仍有沿傳送帶向下的運(yùn)動趨勢，所以，這時工件受摩擦力的方向是沿傳送帶向上的．所以答案Ｄ正確。

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