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论文——摩擦力做功的特点.doc

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论文——摩擦力做功的特点.doc

论文摩擦力做功的特点摩擦力做功的特点1.静摩擦力做功的特点 如图 5,15,1,放在水平桌面上的物体 A在水平拉力 F的作用下未动,则桌面对A向左的静摩擦力不做功,因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。如图5,15,2,A 和 B叠放在一起置于光滑水平桌面上,在拉力 F的作用下,A 和 B一起向右加速运动,则 B对 A的静摩擦力做正功,A 对 B的静摩擦力做负功。可见静摩擦力做功的特点是 1静摩擦力可以做正功,也可以做负B功,还可以不做功。 FAFA2相互作用的一对静摩擦力做功的代图 5-15-1图,,5152数和总等于零。 3在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移静摩擦力起着传递机械能的作用,而没有机械能转化为其它形式的能。 2.滑动摩擦力做功的特点 如图 5,15,3,物块 A在水平桌面上,在外力 F的作用下向 FA右运动,桌面对A向左的滑动摩擦力做负功,A 对桌面的滑动摩擦图,,5153 力不做功。 如图 5,15,4,上表面不光滑的长木板,放在光滑的水平地面上,一小铁块以速度 vs 从木板的左端滑上木板,当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为,小铁块相对木板滑动的距离为,滑动摩擦力对铁块所做的功 dv0W,,fsd为 铁根据动能定理,铁块动能的变化量为,E,,wfsd sk 铁铁 d图,,5154式表明,铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中,其动能减少。那么,铁块减少的动能转化为什么能量了呢, wfs,以木板为研究对象,滑动摩擦力对木板所做的功为 板,Ewfs,,根据动能定理,木板动能的变化量为 k 板板式表明木板的动能是增加的,由于木板所受摩擦力的施力物体是铁块,可见木块减小的动能有一部分转化为木板的动能。 fs,,EEfd,,,将、两式相加得 kk 物板第 1 页 共 3 页 式表明铁块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与铁块相对木板的位移的乘积,这部分能量转化为系统的内能。 综上所述,滑动摩擦力做功有以下特点 滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功。 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总为负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,且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间机械能的转移;二是机械能转化为内能。滑动摩擦力、空气阻力等,在曲线运动或者往返运动时所做的功等于力和路程不是位移的乘积。 3.摩擦生热 摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热。产生的热等于系统机械能的减少,QQfdE,又等于滑动摩擦力乘以相对位移,即 机【案例剖析】 例 1.如图 5,15,5,质量为 M的足够长的木板,以速度在光滑的水平面上向左运 v0动,一质量为 m的小铁块以同样大小的速度从板的左端向右运动,最后二者以共 Mm,v10同的速度做匀速运动。若它们之间的动摩擦 vv,0mv03M因数为。求 ,图,,51551小铁块向右运动的最大距离为多少, 2小铁块在木板上滑行多远, 【解析】小铁块滑上木板后,由于铁块相对木板向右滑动,铁块将受到向左的滑动摩擦力m作用而减速,木板将受到向右的滑动摩擦力作用而减速。由于,所以当的速度减 Mm,MMmm为零时,仍有向左的速度,相对于仍向右滑行,将在向左的滑动摩擦力作用下M相对地面向左做初速为零的匀加速运动,木板继续向左减速,直到二者达到相同的速度,而后保持相对静止一起向左匀速运动。正确理解“小铁块向右运动的最大距离”和“在木22v4vMm,00s,板上滑行距离”的区别是解决问题的关键。答案1;2 L,12,g,9mg

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