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深度解析:滑动摩擦力做功过程有什么特点?
2015.09.22 09:33

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摘要

摩擦力做功的问题,是高考的一个常考点,同时也是比较难理解的地方。物理网的这篇文章,就是想和同学们探讨下:滑动摩擦力存在,是否一定对物体做功?

滑动摩擦力做功的分析

滑动摩擦力做功讨论

(1)滑动摩擦力可以不做功。

如下图所示,上面的物体一定会受到滑动摩擦力的作用,不过这个摩擦力对物体并不做功,原因就是物体的位移为零。根据做功的定义,自然此时滑动摩擦力不做功。

滑动摩擦力时候做功的示意图分析

(2)滑动摩擦力可以做正功。

最为典型的案例,就是传送带。静止的物体,放到传送带上,不可能立刻与传送带同步,此时必然是受到滑动摩擦力的做功。因为摩擦力的方向和物体运动的方向一致,都是传送带运动的方向,因此,滑动摩擦力可以做正功。

我们再来说一个案例:

如货车车厢内放一木箱,货车突然加速,木箱相对货车向后滑动,但相对地面向前运动,则货车对木箱的滑动摩擦力做正功。

(3)滑动摩擦力可以做负功。

上例中木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。

再来说一个案例。

水平面上推一个箱子运动,箱子所受到的滑动摩擦力与其运动方向相反,这个时候也是滑动摩擦力做负功的情况。

一对摩擦力所做的总功

相互作用的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总不为零,其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即等于系统损失的机械能。

一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能,转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。

同学们可以对一些做过的题进行二次分析,看看上面的结论时候正确。其实这些结论,都可以通过动能定理和能的转化与守恒定律推导出来。

推荐查阅的文献资料

摩擦力详解http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/29.html

动能定理http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43171.html

文章作者

文/崔强;高中物理教师,物理网兼职编辑。

文章首发高中物理网,转载请予以注明,谢谢。

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