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摩擦力做功知识点集合

摩擦力是指相互接触的物体做相对运动或者有相对运动的趋势时,产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。它可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。今天小编就来讲解一下关于摩擦力做功的知识。

1、什么是摩擦力做功

力对物体做功有两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的作用方向上发生的位移。力作用在物体上,如果对物体的运动有推动作用,那么这个力对物体做正功;如果对物体的运动有阻碍作用,那么这个力对物体做负功;如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上没有发生位移或者位移方向与力的方向垂直,那么这个力对物体就不做功。

摩擦力做功

2、摩擦力做功的特点

1.静摩擦力做功的特点:

静摩擦力可以对物体做正功、负功、不做功。一对相互作用的静摩擦力对系统所做的功的代数和为零,即静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,而没有机械能跟其它形式能量的转化。

2.滑动摩擦力做功的特点:

滑动摩擦力可以对物体做正功、负功、不做功。一对相互作用的滑动摩擦力对系统所做的功的代数和为负值,即滑动摩擦力做功的过程中,不仅有机械能的转移过程,还有机械能转化为内能的过程。转化为内能的部分等于摩擦力跟两物体间相对位移的乘积。

综上,摩擦力做功特点和归纳为:

1.摩擦力既可以做正功或负功,也可以不做功。

2.在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转化(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。在滑动摩擦力做功的过程中,既有机械能之间的相互转化,又有机械能与其他形式的能量之间的相互转化。

3.在系统内,一对静摩擦力所做功的代数和一定为零。在系统内,一对滑动摩擦力所做的总功总是负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积(系统损失的机械能),也等于该系统增加的内能,即ΔE机械能=ΔE内能=fs相对。

3、摩擦力做功例题

滑动摩擦力并非总是阻碍物体的运动,对物体做负功的。静摩擦力也并非总是阻碍物体的运动趋势,对物体做负功的。

如图3所示,以加速度a沿顺时针方向运动的传送皮带上放一质量为m的物体,讨论其所受摩擦力的做功情况。

图三

 解析:当物体与皮带无相对滑动时,物体受静摩擦力作用,大小为f=ma,方向与它的加速度方向相同,也与运动方向相同,因而皮带对物体的静摩擦力对物体做正功,其大小为W=fs=mas(s为物体相对于地面的位移)。当物体相对皮带向后滑动时,物体受滑动摩擦力作用,方向仍然与它的加速度方向相同,也与运动方向相同,因而皮带对物体的滑动摩擦力对物体仍然做正功,只不过摩擦力的大小为f=μmg,相应做的功为W=μmgs(s为物体相对于地面的位移)。

注意:如果是一物体轻轻放在匀速运动的传送带上时(传送带速度不受外界影响),就只有滑动摩擦力做正功,而无静摩擦力做功,因为当物体速度和传送带速度相等时二者之间无摩擦,而是由于惯性保持匀速运动。

总之,在分析和讨论摩擦力做功问题时,首先要弄清摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力;然后弄清楚摩擦力的方向与物体运动方向的关系,或者摩擦力对物体的运动起动力作用,还是阻力作用,就能很清楚地判断出摩擦力对物体做正功、做负功、还是不做功。

                       

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