行驶的车子地面给车轮的摩擦力方向是向前的还是向后的,如何判断车轮摩擦力方向

在高中物理学习中，对于摩擦力方向的判断，是同学们普遍感到较难的问题之一，尤其是静摩擦力的方向的判断。课本中说，静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。

所谓相对运动趋势，是指两者之间没有相对运动，但是又有运动的趋势，既为想动而未动的状态，对于这种状态，显然是比较难于判断的。如果是像物体在斜面上，和斜面保持相对静止的这种情况，我们很容易判断物体有相对斜面下滑的趋势，但有些情况就比较难判断，比如人在走路的时候，地面和脚之间的静摩擦力方向问题，车子行驶时，地面给车轮的摩擦力方向问题。

首先，我们要明确，人在走路的时候，人的脚和地面之间是有摩擦力的，而且是静摩擦力。因为，人在走路的时候，脚和地面是相对静止的，没有发生滑动，脚和地面之间发生滑动是走不了路的。另一方面，人在向前走的时候，脚掌是向后蹬的，就是说脚掌相对地面有向后运动的趋势。那么，地面给脚的静摩擦力方向，应该与相对运动趋势的方向相反，即地面给脚的静摩擦力方向是向前的，也就是人行进的方向。

其实，上面这一结论，从动力的角度去理解是合理的。大家想，如果我们把整个人作为研究对象，这个人在走路时，必然有提供其向前的动力，这个力不可能是向下的重力和地面对人向上的支持力，只能是地面给脚的静摩擦力，既然提供的是动力，这个静摩擦力方向必然是向前的。

行驶的车子，地面给车轮的摩擦力方向判断，比人走路时，地面给脚的摩擦力方向的判断要复杂一点。第一点，我们要理解无滑动行驶的车子，地面和车轮之间是静摩擦力，同学们可以把车轮与地面接触的地方放大，在车轮转动的瞬间，两者之间是没有相对运动的，但是有相对运动的趋势。第二点，我们要对车轮进行区分，分别叫做主动轮和被动轮，或者分别叫做驱动轮和从动轮。

以自行车为例。自行车的后轮是主动轮（驱动轮），是人用力踩踏脚踏板，通过链条齿轮带动自行车后轮转动。注意，这时候同学们把后轮与地面接触的地方在头脑中做放大处理，此时，后轮相对地面有向后滑的趋势，但是却没有滑动，地面提供了给后轮的静摩擦力，其方向是向前的。

自行车的前轮是从动轮（被动轮），是被推着转动的，同样，我们把车轮与地面接触的地方做放大处理，外力推着车轮向前，车轮有相对地面向前运动的趋势，所以地面给前车轮的静摩擦力的方向是向后的。

行驶的车子，地面给车轮的摩擦力，方向是向前的还是向后的？其实回答这个问题，要区分主动轮（驱动轮）和从动轮（被动轮），地面对主动轮的摩擦力方向是向前的，可以说是车子行驶的动力，而地面对从动轮的摩擦力方向是向后的，是阻碍车子前进的阻力。

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