关于摩擦力做功的几个结论

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摩擦力做功的公式

摩擦力做功的公式

摩擦力做功的公式摩擦力是指两个物体之间由于接触而产生的相互阻碍运动的力。

在日常生活中,我们经常可以观察到摩擦力的存在和作用。

例如,当我们走路时,脚底与地面的摩擦力可以使我们保持平衡,避免滑倒;当我们使用刹车时,车轮与地面的摩擦力可以使车辆减速停下来。

摩擦力的作用不仅在生活中非常重要,而且在科学研究和工程应用中也起着重要的作用。

那么,摩擦力是如何做功的呢?根据物理学的知识,功是力对物体作用所做的功。

当物体受到力的作用并在力的方向上移动时,力对物体所做的功可以用力与物体移动的距离的乘积来表示。

而摩擦力也是一种力,因此摩擦力对物体所做的功也可以用相同的公式来表示。

具体来说,设一个物体在受到摩擦力的作用下沿着水平方向移动了一段距离s,摩擦力的大小为F。

那么,摩擦力对物体所做的功W 可以表示为W = F * s。

需要注意的是,摩擦力的方向与物体的运动方向相反。

因此,在计算摩擦力对物体所做的功时,需要将摩擦力的大小与物体移动的距离的乘积取负号,以保证功的定义与实际情况相符。

摩擦力做功的公式可以应用于各种情况。

例如,在机械工程中,当物体在平面上移动时,摩擦力可以对物体做功,将机械能转化为热能。

这种现象在摩擦刹车、摩擦制动等设备中得到了广泛应用。

摩擦力还可以对物体进行阻碍,使其无法移动或难以移动。

在这种情况下,摩擦力对物体所做的功为零。

例如,当我们在桌子上放置一个书本时,由于桌面对书本施加了一个与重力相等但方向相反的摩擦力,书本就能够保持在原地,不会滑落。

在这种情况下,由于书本没有发生位移,所以摩擦力对书本所做的功为零。

总结起来,摩擦力做功的公式为W = F * s,其中W表示摩擦力对物体所做的功,F表示摩擦力的大小,s表示物体移动的距离。

摩擦力的方向与物体的运动方向相反。

这个公式可以应用于各种情况,帮助我们理解和分析摩擦力的作用以及其对物体运动的影响。

摩擦力作为一种常见的力,在我们的日常生活中起着重要的作用。

摩擦力做功与产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系众所周知,恒力做功的公式为W=F.Scosθ, 但当做功的力涉及到摩擦力时,往往会使问题变的复杂化. 我们知道摩擦力属于“耗散力”,做功与路径有关,如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时,很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析.1.摩擦力做功的特点与产生热能的机理.根据,<费曼物理学讲义>中的描述:“摩擦力的起因:从原子情况来看,相互接触的两个表面是不平整的,它们有许多接触点,原子好象粘接在一起,于是,当我们拉开一个正在滑动的物体时,原子啪的一下分开,随及发生振动,过去,把这种摩擦的机理想象的很简单,表面起因只不过布满凹凸不同的形状,摩擦起因于抬高滑动体越过突起部分,但是事实不可能是这样的,因为在这种情况中不会有能量损失,而实际是要消耗动力的。

动力消耗的机理是当滑动体撞击突起部分时,突起部分发生形变,接着在两个物体中产生波和原子运动,过了一会儿,产生了热。

”从以上对摩擦力做功与产生热能的机理的描述,我们从微观的角度了解到摩擦生热的机理,"所以,我们对“做功”和“生热”实质的解释是:做功是指其中的某一个摩擦力对某一个物体做的功,而且一般都是以地面为参考系的,而“生热”的实质是机械能向内能转化的过程。

这与一对相互作用的摩擦力所做功的代数和有关。

为了说明这个问题,我们首先应该明确摩擦力做功的特点.2.摩擦力做功的特点.我们学习的摩擦力包括动摩擦力和静摩擦力,它们的做功情况是否相同呢?下面我们就分别从各自做功的特点逐一分析。

2.1静摩擦力的功静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂直,则静摩擦力必定做功,如果叠在一起的两个木块A、B,在拉力F的作用下沿着光滑水平面发生一段位移s,图一所示,则A物体受到向前的静摩擦力f0对A作正功W= f0s图一图二在圆柱体沿水平面向前无滑滚动时,(图二所示),虽然圆柱体相对地面存在位移,但地面对车轮的静摩擦力f 0并不做功,这时,不能认为滚动的圆柱体是一个质点,从地面参考系来看,在一段微小时间间隔内,f 0作用于地面接触的圆柱体边缘一点A,对于静摩擦力f 0而言A的瞬时速度v A=0,故A的微小位移dr =v Adt =0,元功为零,下一个微小时间间隔内,静摩擦力f 0则作用在另一个质点B,同样元功为零.所以滚动过程中静摩擦力f 0对圆柱体做功为零.在此过程中,滚动摩擦要阻止圆柱体滚动,柱体需要克服这种阻碍消耗能量做功,但这主要是克服滚动过程中地面形变后产生的支持力所导致的阻力矩的功.高中阶段,一般我们只分析第一种情况的静摩擦力的做功情况.由以上分析,我们可以归纳出静摩擦力做功有以下特点:1、静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.2、在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移,而没有机械能相互为其它形式的能.3、相互作用的系统内,一对静摩擦力所做的功的和必为零。

摩擦力做功与产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系众所周知,恒力做功的公式为W=0 ,但当做功的力涉及到摩擦力时,往往会使问题变的复杂化•我们知道摩擦力属于“耗散力”,做功与路径有关,如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时,很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析1.摩擦力做功的特点与产生热能的机理•根据,<费曼物理学讲义>中的描述:“摩擦力的起因:从原子情况来看,相互接触的两个表面是不平整的,它们有许多接触点,原子好象粘接在一起,于是,当我们拉开一个正在滑动的物体时,原子啪的一下分开,随及发生振动,过去,把这种摩擦的机理想象的很简单,表面起因只不过布满凹凸不同的形状,摩擦起因于抬高滑动体越过突起部分,但是事实不可能是这样的,因为在这种情况中不会有能量损失,而实际是要消耗动力的。

动力消耗的机理是当滑动体撞击突起部分时,突起部分发生形变,接着在两个物体中产生波和原子运动,过了一会儿,产生了热。

”从以上对摩擦力做功与产生热能的机理的描述,我们从微观的角度了解到摩擦生热的机理,"所以,我们对“做功”和“生热”实质的解释是:做功是指其中的某一个摩擦力对某一个物体做的功,而且一般都是以地面为参考系的,而“生热”的实质是机械能向内能转化的过程。

这与一对相互作用的摩擦力所做功的代数和有关。

为了说明这个问题,我们首先应该明确摩擦力做功的特点.2 .摩擦力做功的特点.我们学习的摩擦力包括动摩擦力和静摩擦力,它们的做功情况是否相同呢下面我们就分别从各自做功的特点逐一分析。

2.1 静摩擦力的功静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂直,则静摩擦力必定做功,如果叠在一起的两个木块A、E,在拉力F的作用下沿着光滑水平面发生一段位移s,图一所示,则A物体受到向前的静摩擦力f。

摩擦力做功几种求法

摩擦力做功几种求法

θOB CD A⑤1o 2o 3o 0v 1l 2l 3l摩擦力做功几种求法白城一中物理组 / 闫炜平摩擦力做功计算是同学做题时容易疑惑的问题,概括的说分为三种情况,下面举例说明:一、在摩擦力大小、方向都不变的情况下,应该用θcos ⋅⋅=s f W f 可求。

二、在摩擦力大小不变,方向改变时,由微元法,可将变力功等效成恒力功求和。

例1:质量为m 的物体,放在粗糙水平面上。

现 使物体沿任意曲线缓慢地运动,路程为s ,物体与水平面间的动摩擦因数为μ。

则拉力F 做的功为多少? 解:由微元法可知:F 做的功应等于摩擦力做功总和。

例2:如图所示,竖直固定放置的斜面AB 的下端与光滑的圆弧轨道BCD 的B 端相切,圆弧面半径为R ,圆心O 与A 、D 在同一水平面上,∠COB=θ。

现有一个质量为m 的小物体从斜面上的A 点无初速滑下,已知小物体与AB 斜面间的动摩擦因数为μ。

求(1)小物体在斜面体上能够通过的路程;(2)小物体通过C 点时,对C 点的最大压力和最小压力。

[解析](1)小物体在运动过程中,只有重力及摩擦力做功,小物体最后取达B 点时速度为零。

设小物体在斜面上通过的总路程为s ,由动能定理得:① 又 由①②式得: (2)小物体第一次到达C 点时速度大,对C 点压力最大。

由动能定理 ④解③④⑤式得 小物体最后在BCD 圆弧轨道上运动,小物体通过C 点时对轨道压力最小。

得:⑥ 解⑥⑦式得由牛顿第三定律知,小物体对C 点压力最大值为最小值 [注意,摩擦力做功的公式s f W ⋅-=中,s 一般是物体运动的路程]三、摩擦力大小、方向都在时刻改变时,速度V 越大时,压力N F 也越大,则由N F f μ=可知N F 越大,f 也越大,摩擦力做功越多。

例1:连接A 、B 两点的弧形轨道ACB 与ADB 是用相同材料制成的,它们的曲率半径相同。

如图所示,一个小物体由A 点以一定初速度v 开始沿ACB 滑到B 点时,到达B 点速率为1v 若小物体由A 点以相同初速度沿ADB 滑到B 点时,速率为2v 与的关系:( )A 1v >2vB 1v =2vC 1v <2vD 无法判断 [解析]A 物体沿ACB 运动过程中受竖直向下的重力。

摩擦力做功和产生热能的关系

摩擦力做功和产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系众所周知,恒力做功的公式为W=F.Scosθ, 但当做功的力涉及到摩擦力时,往往会使问题变的复杂化. 我们知道摩擦力属于“耗散力”,做功与路径有关,如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时,很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析.1.摩擦力做功的特点与产生热能的机理.根据,<费曼物理学讲义>中的描述:“摩擦力的起因:从原子情况来看,相互接触的两个表面是不平整的,它们有许多接触点,原子好象粘接在一起,于是,当我们拉开一个正在滑动的物体时,原子啪的一下分开,随及发生振动,过去,把这种摩擦的机理想象的很简单,表面起因只不过布满凹凸不同的形状,摩擦起因于抬高滑动体越过突起部分,但是事实不可能是这样的,因为在这种情况中不会有能量损失,而实际是要消耗动力的。

动力消耗的机理是当滑动体撞击突起部分时,突起部分发生形变,接着在两个物体中产生波和原子运动,过了一会儿,产生了热。

”从以上对摩擦力做功与产生热能的机理的描述,我们从微观的角度了解到摩擦生热的机理,”所以,我们对“做功”和“生热”实质的解释是:做功是指其中的某一个摩擦力对某一个物体做的功,而且一般都是以地面为参考系的,而“生热”的实质是机械能向内能转化的过程。

这与一对相互作用的摩擦力所做功的代数和有关。

为了说明这个问题,我们首先应该明确摩擦力做功的特点.2.摩擦力做功的特点.我们学习的摩擦力包括动摩擦力和静摩擦力,它们的做功情况是否相同呢?下面我们就分别从各自做功的特点逐一分析。

2.1静摩擦力的功静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂直,则静摩擦力必定做功,如果叠在一起的两个木块A、B,在拉力F的作用下沿着光滑水平面发生一段位移s,图一所示,则A物体受到向前的静摩擦力f0对A作正功W= f0s图一图二在圆柱体沿水平面向前无滑滚动时,(图二所示),虽然圆柱体相对地面存在位移,但地面对车轮的静摩擦力f 0并不做功,这时,不能认为滚动的圆柱体是一个质点,从地面参考系来看,在一段微小时间间隔内,f 0作用于地面接触的圆柱体边缘一点A,对于静摩擦力f 0而言A的瞬时速度v A=0,故A的微小位移dr =v Adt =0,元功为零,下一个微小时间间隔内,静摩擦力f 0则作用在另一个质点B,同样元功为零.所以滚动过程中静摩擦力f 0对圆柱体做功为零.在此过程中,滚动摩擦要阻止圆柱体滚动,柱体需要克服这种阻碍消耗能量做功,但这主要是克服滚动过程中地面形变后产生的支持力所导致的阻力矩的功.高中阶段,一般我们只分析第一种情况的静摩擦力的做功情况.由以上分析,我们可以归纳出静摩擦力做功有以下特点:1、静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.2、在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移,而没有机械能相互为其它形式的能.3、相互作用的系统内,一对静摩擦力所做的功的和必为零。

摩擦力做功的特点

摩擦力做功的特点

摩擦力做功的特点
以下是 7 条关于摩擦力做功特点的内容:
1. 嘿,你知道吗?摩擦力做功有时可真是让人又爱又恨啊!就好比你在冰面上走路,滑溜溜的很难前进,这就是摩擦力小导致它做功少呀!摩擦力做功的一个特点就是,它的大小和方向都挺复杂呢!
2. 哇塞,想想看啊,当你推一个很重的箱子,使出浑身力气它才慢慢动起来,这就是摩擦力在“作祟”呀!摩擦力做功还跟接触面的粗糙程度有很大关系哦,这就好像在爬山时,陡峭的路走起来就费劲,就像摩擦力做功大一样!
3. 哎呀呀,你有没有发现啊,摩擦力做功有时候能帮大忙呢!像刹车的时候,没有摩擦力做功车子怎么停下来?它就像是个默默守护的“小卫士”!但有时候它又很“调皮”,消耗好多能量呢!比如一部机器的零件摩擦久了会发热,这不就是摩擦力做功在“捣蛋”嘛?
4. 嘿,你想啊,骑自行车的时候,轮子和地面的摩擦力做功让车子前进,多神奇呀!摩擦力做功会让物体的能量发生变化,这不是像一个神奇的“魔法”在起作用吗?
5. 哦哟,有些时候呢,摩擦力做功能成就一些美好的事情哦,比如你能稳稳地站在地上,就是摩擦力在好好工作,让它做功呀!但要是没有控制好,它也可能带来麻烦,就好像在一些光滑的表面容易滑倒,就是它在“捣乱”啦!
6. 哈哈,你说摩擦力做功是不是很有个性呀!有时你需要它,有时又想摆脱它。

就好比走路和滑冰,一个靠它前进,一个想减少它,多有趣的“两面派”啊!
7. 瞧瞧,摩擦力做功就是这样特别呢!时而让人高兴,时而让人烦恼。

说它简单吧,又挺复杂;说它复杂吧,又在生活中无处不在。

它就是这么神奇呀!总之,摩擦力做功既有好处又有坏处,关键看我们怎么利用和应对它啦!。

子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的四个结论及应用

子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的四个结论及应用
教研视 点

营 卿 窗 鼹 圃 画 国 国 画
■ 石 继 平 滑动摩擦 力既可 以是 阻力 ,也可 以是动力 , 因 此, 滑动摩擦 力的功既可 以是 正功 , 也可 以是 负功。 物体间相互作用的滑动摩擦力 总是成对 出现 ,大小 相等 , 方 向相反 , 但 相互作用 的两个物体位移不一定 相等 , 这就给滑动摩擦力做功的计算带来难度 , 本文 就常见的子弹打木块模 型中滑动摩擦力做功 的计算 总结 出 四个 结 论 和应 用 。 结论 1 : 一对滑 动摩擦力做功 的代数 和 , 等 于一 个滑动摩擦力 的大小和相互摩擦 的两个物体相对位 移的乘积 。 应用1 : 如图 l 所示, 质量 为M的木块静 止在光滑 水平面上 , 子弹以初速度 水平 飞来击 中木块 , 钻入 的深度为d ,设 这一过程 中子弹与木块 的作用力尸 叵 定, 木 块前进 的距 离为s , 求 摩擦力 对两物体做 功 的 代数 和 。
动能定理有 / l = 一 1 Ⅲ 。
2 பைடு நூலகம்
X C A、 B 来说 , 它们损失 的机械能应为 :
aE K =
t , 1
对子弹有 : Ks + d ) = l _ l _ m j 一 删
对木块有 : = :

( m ) 一 ÷( 肌m ) u s
4M
得 : — ( M- m) v o


+m
解: 据动量守恒定 律 , m v  ̄( M+ m) u 子弹 和木块 的共 同速度u : — ! ! , o; 根据动能定理 ,
从A、 相互作用到 相对地 面静止 , A向左运 动 到最远处 ( 从地 面上看 ) 时离 出发点 的距离 为n, 据

高中物理摩擦力做功的常见问题分享

高中物理摩擦力做功的常见问题分享

高中物理摩擦力做功的常见问题分享【摘要】摩擦力在物理学中是一种常见的力,对物体进行做功。

高中物理中学习摩擦力做功的原因是因为它是力学中一个重要的概念。

摩擦力是由物体表面粗糙程度和接触面积决定的。

摩擦力做功的条件是物体间有相对运动,并且摩擦力方向和移动方向相反。

摩擦力做功的计算公式是功=摩擦力*位移*cosθ。

摩擦力做功与机械能守恒是有关系的,它会导致机械能的损失。

摩擦力做正功的情况是物体沿着力的方向移动。

在高中物理中,学习摩擦力做功可以帮助我们更好地理解力学的基本原理,而且在工程、运动学等领域都有广泛的应用。

进一步学习摩擦力做功有助于提升对物理学的理解能力。

【关键词】关键词: 摩擦力、做功、高中物理、条件、计算公式、机械能守恒、正功、重要性、应用、意义1. 引言1.1 什么是物理学中的摩擦力?摩擦力是物理学中一个非常重要的概念,它是指两个物体之间接触面上的相互作用力。

当两个物体相对运动或者试图相对运动时,这种力就会出现。

摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种类型,静摩擦力是指当物体静止时的摩擦力,而动摩擦力是指物体发生相对运动时的摩擦力。

在物理学中,摩擦力是一种阻碍物体运动的力,它会消耗物体的动能,使得物体运动速度减慢或停止。

摩擦力是一种非常普遍的力,几乎在日常生活的各个场景中都会出现。

行驶在路面上的汽车受到地面的摩擦力阻碍而减速,拖着箱子在地面上运动时也受到摩擦力的作用。

摩擦力在物理学中扮演着非常重要的角色,它影响着物体的运动状态和能量转化,是我们研究物体之间相互作用的重要课题。

深入理解摩擦力的性质和作用机制,有助于我们更好地掌握物体的运动规律和能量转化过程。

1.2 为什么摩擦力会对物体做功?摩擦力会对物体做功是因为在物体表面接触的两个物体之间存在相对运动或相对倾斜的情况下,其中的分子和原子之间的互相作用力会使得一个物体相对于另一个物体发生位移,这时候摩擦力就会对物体做功。

在实际情况中,物体之间的接触面并不是绝对平滑的,这就导致了在物体移动或倾斜的过程中会有一定程度的阻力产生,即摩擦力。

子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的四个结论及应用

子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的四个结论及应用

子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的四个结论及应用作者:石继平来源:《试题与研究·教学论坛》2013年第16期滑动摩擦力既可以是阻力,也可以是动力,因此,滑动摩擦力的功既可以是正功,也可以是负功。

物体间相互作用的滑动摩擦力总是成对出现,大小相等,方向相反,但相互作用的两个物体位移不一定相等,这就给滑动摩擦力做功的计算带来难度,本文就常见的子弹打木块模型中滑动摩擦力做功的计算总结出四个结论和应用。

结论1:一对滑动摩擦力做功的代数和,等于一个滑动摩擦力的大小和相互摩擦的两个物体相对位移的乘积。

应用1:如图1所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,子弹以初速度υ0水平飞来击中木块,钻入的深度为d,设这一过程中子弹与木块的作用力f恒定,木块前进的距离为s,求摩擦力对两物体做功的代数和。

摩擦力对子弹做负功,对木块做正功,所以摩擦力对两物体做功的代数和的大小为:即一对滑动摩擦力做功的代数和等于一个滑动摩擦力与两个物体相对位移的乘积。

结论2:滑动摩擦力和相互摩擦的两物体相对位移的乘积等于摩擦产生的热,即f·s相对=Q应用2:如图2所示,长为d=0.5m的物体A,静止在光滑水平地面上,一小物体B以水平速度飞来,刚好从A的表面上滑过,如果从B和A接触到B离开A的全过程中,A、B间相互作用的摩擦力都是10N,且在上述过程中A被带动前进了0.6m,则在此过程中,A、B的机械能有多少转化为内能?解:在此过程中,A对B的摩擦力f对B做负功,根据动能定理,有B减少的动能为:△EkB=f·sB=10×1.1J=11JB对A的摩擦力f对A做正功,根据动能定理,有A增加的动能为:△EkA=f·sA=10×0.6J=6JA、B的机械能转化为内能的值等于A、B损失的机械能,因此有:Q=△EkB-△EkA=f(sB-sA)=fd=fs相对=5J即滑动摩擦力和相对摩擦的两个物体相对位移的乘积等于摩擦产生的热。

关于摩擦力做功问题的讨论

关于摩擦力做功问题的讨论

关于摩擦力做功问题的讨论广西南宁市宾阳县开智中学 曾令鹏【内容摘要】摩擦力(包括静摩擦力和动摩擦力)的大小和方向必须通过实际的运动性质才能判定,所以摩擦力做功具有不确定性。

本文结合高中物理教学实际,对摩擦力做功问题进行分析、讨论,总结,以形成规律。

【关键词】静摩擦力 动摩擦力 正功 负功 能量在现代摩擦理论中,摩擦力产生的机理是极复杂的,是必须在分子尺度内才能加以说明的,由于分子力的电磁本性,摩擦力可以说是电磁相互作用而引起的。

就中学阶段而言,摩擦力是互相接触的两个物体,当有相对运动或相对运动趋势时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的力。

高中阶段摩擦力分两种:静摩擦力和滑动摩擦力。

静摩擦力可以从零到最大静摩擦力之间变化,所以它的大小必须由外力来确定;滑动摩擦力则必须由摩擦因数及正压力共同决定即N F F μ=,摩擦因数与材料有关,正压力则与运动的形式及性质有关。

所以滑动摩擦力大小和方向,与物体所处的运动状态有关。

功是力在运动过程中的空间累积效应的量度。

在经典力学中也称为机械功。

在高中阶段,恒力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。

即cos W Fs θ=,其中cos s θ是在力的方向上通过的位移大小。

由于运动具有相对性,故在力的方向上通过位移也具有相对性。

综上所述可知,要想计算摩擦力所做的功,就必须同时确定摩擦力的大小及在摩擦力方向上通过的位移大小。

由此可知,摩擦力做功具有不确定性。

下面就这一问题,从摩擦力做功的特点,逐一讨论摩擦力做功的问题。

一、静摩擦力的功在相互挤压的物体的接触面间有相对滑动趋势,但还没有发生相对滑动的时候,接触面间会出现阻碍相对滑动的力,这个力即为静摩擦力。

静摩擦力虽然是在两物体没有相对位移的条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其他参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂直,则静摩擦力必定做功:如图1所示,水平地面上的物体A 和B 在外力F 的作用下能保持相对静止地匀加速运动,则在此过程中,A 对B 的静摩擦力f 的方向水平向右,与它们的位移方向相同,所以A 对B 的静摩擦力对B 做正功。

分析摩擦力做功

分析摩擦力做功

--精品 分 析 摩 擦 力 做 功 的 特 点浙江省苍南县求知中学(灵溪第三高级中学) 李求龙 (325800)在相当多的问题里,摩擦力都是阻碍物体的运动,对物体做负功,这就很容易给人一种感觉-----摩擦力一定做负功,实际上,因摩擦力的方向与物体的运动方向之间没有必然的联系所以摩擦力可以做负功,也可以做正功,也可以不做功,下面按静摩擦力的功和滑动摩擦力的功分述如下:一.关于静摩擦力做的功1.静摩擦力可以对物体不做功(1)当物体受静摩擦力作用时,若物体相对地面处于静止状态,静摩擦力对物体不做功,因为物体相对于地面的位移为零.相对于地面静止的物体受到静摩擦力是不做功的,那运动的物体受到静摩擦力是否也可能不做功呢?(2)如右图所示,有一水平圆形转盘绕竖直轴以角速度ω转动,在离轴心为r 处放一块质量为m 的木块,随圆盘一起做匀速圆周运动.在转动过程中,木块m 有沿半径向外运动的趋势,则它所受静摩擦力F f 方向沿半径指向圆心,所以该力始终与速度方向垂直,即在F f 方向没有位移,在任何时刻木块所受的静摩擦力F f 对它不做功.再如:人掉在向右运动车厢的细绳上,则它所受静摩擦力F f 方向竖直向上,该力始终与速度方向垂直,人所受的静摩擦力F f 对它不做功.由此可看出,物体在静摩擦力作用下相对于地面运动,此时静摩擦力也可以对物体不做功.2.静摩擦力可以对物体做负功,也可以对物体做正功如图所示,在一与水平方向夹角为θ的传送带上,有一装满玉米的麻袋相对于传送带静止.(1)当麻袋随传送带一起匀速向下运动时,麻袋相对于地面的位移方向沿斜面斜向下,传送带对它的静摩擦F f 力与它的重力的下滑分力相平衡,即沿斜面向上.在这里,静摩擦力对物体做负功.(2)当麻袋随传送带一起匀速向上运动时,麻袋所受静摩擦力F f 与物体位移方向一致,静摩擦力F f 对麻袋做正功.综上所述,物体之间的静摩擦力F f 可以对其中一个物体做正功,也可以做负功,甚至不做功,关键看物体受到的静摩擦力和它运动方向的关系.一对静摩擦力对两物体所做的总功为零,这是因为物体间的静摩擦力总是大小相等、静止 F f F 麻袋F f ω r v方向相反,而它们运动时相对于地面的位移是相同的,所以它们之间的静摩擦力若做功时,必定对一个物体做正功,对另一个物体做等量的负功,要么静摩擦力对两物体都不做功,这就是在静摩擦力作用下的两物体,即使发生运动也不会产生内能的原因.二.滑动摩擦力做的功在分析滑动摩擦力做功的时候要正确理解“运动”和“相对运动”的关系。

摩擦力做功的五个结论

摩擦力做功的五个结论

摩擦力做功的五个结论作者:周淑霞来源:《黑龙江教育(中学版)》2004年第01期摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,既可以是阻力,也可以是动力周此,静摩擦力和滑动摩擦力做的功,既可以是动力功(正功),也可以是阻力功(负功),又由于物体间的相互作用力总是成对出现,且大小相等、方向相反,因此,对相互摩擦的两个物体来说,一对静摩擦力做功主要有以下五个结论。

一、一对静摩擦力做功的代数和为零在力和位移大小都相等的条件下,如图1:物体A、B叠在一起放于水平面上,用水平向右的力F拉物体B,使A、B以共同的加速度向右运动,发生一段位移s,这时A、B两物体间摩擦力所做功的代数和即为零。

因为,在此过程中,A、B间有相互作用的静摩擦力f和P,物体B在P的作用下,发生位移3,f对物体A做正功W f=f s,而同时f对B的运动起了阻碍作用,因此,在B前进s的过程中,P对物体B做负功Wc=-Fs,而这一对静摩擦力对A、B所组成的系统做功的总量W=W f W f=O.(图1)二、一对滑动摩擦力做功的代数和等于一个滑动摩擦力的大小和相摩擦的两个物体的相对位移的乘积三、滑动摩擦力和相摩擦的两个物体相对位移的乘积等于摩擦力的热。

即f·S相对=Q o(例略.)四、滑动摩擦力和相对位移的乘积等于系统机械能的损失。

即f·s相对=△E.例2中,就是一对摩擦力做功的代数和等于机械能的减少。

五、若系统损失的机械能全部摩擦生热时,则系统损失的机械能等子摩擦力和相摩擦的两个物体相对路程的乘积,即△E=f·S相对路程。

如图3:质量为M的小车停放在光滑的水平面上,车上放着一质量为m的物块,物块与车面的摩擦系数为”,现给m一水平向右、大小为mv o的瞬时冲量,则物块在车上滑行的路程s是多少?(设物块与车档板碰撞时没有能量损失.)①在物块与小车相互作用的过程中,物块的一部分动量或动能转移给小车,当它们具有相同的速度v时,物块在小车上的滑行结束,根据动量守恒定律有:正确掌握以上五个结论,为以后处理摩擦力做功的问题带来方便,能够达到事半功倍的效果.(作者单位:肇州县第二中学)责任编辑/张烨。

内能和摩擦力做功的关系

内能和摩擦力做功的关系

内能和摩擦力做功的关系【摘要】摩擦力是一种常见的力,当物体相互接触并相对运动时产生摩擦力。

摩擦力做功会导致系统内能发生变化,从而影响系统的热量交换。

摩擦力做功会使系统的温度升高,导致内能的转化。

内能与摩擦力之间存在着密切的关系,摩擦力做功会导致内能的增加,进而影响系统的热量变化。

摩擦力做功与内能之间相互影响,从而影响系统的热力学性质。

这种关系对于理解系统的能量转化和温度变化具有重要意义。

【关键词】内能、摩擦力、做功、热量交换、温度、系统、转化1. 引言1.1 介绍内能和摩擦力做功的概念内能和摩擦力做功是热力学中重要的概念。

内能是指物体内部分子或原子的微观运动引起的能量,是物体的一种固有能量。

而摩擦力是由物体表面之间的相互作用引起的力,是一种阻碍物体相对运动的力。

内能和摩擦力做功之间存在着密切的关系,通过摩擦力做功可以引起内能的变化。

在物体之间发生摩擦时,摩擦力会对物体进行做功,将机械能转化为热能。

这些热能以内能的形式存在于物体中,导致内能的增加。

摩擦力做功会使物体的内能发生变化,这种内能的增加与系统在热力学上的热量交换密切相关。

摩擦力做功与内能之间存在着千丝万缕的联系。

摩擦力做功会导致内能的变化和转化,使系统的温度升高。

通过研究内能和摩擦力做功的关系,我们可以更好地理解热力学过程中能量的转化和守恒。

这对于实际工程和科学研究具有重要意义。

2. 正文2.1 内能与摩擦力之间的关系内能和摩擦力之间的关系是一个重要的物理学概念,它们之间存在着密切的相互作用。

内能是物体所具有的能量,包括其微观结构和分子之间的相互作用所带来的能量。

而摩擦力则是一种阻碍物体相对运动的力,通常会使物体受到减速或停止的影响。

在物体受到摩擦力作用时,摩擦力会做功,这会导致物体内部的微观结构发生变化,进而影响物体的内能。

摩擦力做功会在物体内部产生热量,这些热量能够改变物体的内部能量状态,导致内能的变化。

另外,摩擦力做功也会导致物体整体温度的升高。

摩擦力做功计算公式

摩擦力做功计算公式

摩擦力做功计算公式
在咱们的物理世界里,摩擦力做功计算公式可是个相当重要的家伙。

先来说说啥是摩擦力。

你想想啊,你推着一个大箱子在粗糙的地面
上走,是不是感觉特别费劲?这让你费劲的力就是摩擦力。

那摩擦力
做功又是咋回事呢?
摩擦力做功的计算公式是:W = F×s×cosθ 。

这里的 W 就是摩擦力
做的功,F 是摩擦力的大小,s 是物体在摩擦力方向上移动的距离,而
θ 呢,是摩擦力方向与物体移动方向的夹角。

就拿我之前的一次经历来说吧。

有一回我去帮朋友搬家,那箱子重
得哟,地面还不怎么光滑。

我使劲儿推着箱子往前走,累得气喘吁吁。

这时候我就深切感受到了摩擦力的存在。

我使的劲儿越大,箱子受到
的摩擦力好像也越大。

在实际问题中,咱们得搞清楚摩擦力的方向和物体移动的方向。


如说,一个物体在粗糙水平面上滑行,摩擦力方向和移动方向相反,
这时候摩擦力做的功就是负功。

再比如说,一辆汽车在刹车的时候,轮胎和地面之间的摩擦力做功,让汽车的动能逐渐减少,最终停下来。

还有啊,有时候摩擦力做功还能跟其他力做功一起影响物体的能量
变化。

学习摩擦力做功计算公式,可不能死记硬背,得结合实际情况去理解。

就像我推那个箱子,如果地面更粗糙,那摩擦力肯定更大,做功也就更多,我得费更大的劲儿。

总之,搞清楚摩擦力做功计算公式,对于咱们理解物体的运动和能量变化,那可是相当重要的。

可别小看这小小的公式,它能帮咱们解决好多实际问题呢!。

高三复习-摩擦力做功与产生的热量关系

高三复习-摩擦力做功与产生的热量关系

摩擦力做功与产生的热量关系
因摩擦力做功产生的热量等于摩擦力乘以两个物体的相对路程,因此,如果一个物体是地面或者固定与地面,另一个物体相对前一个滑行的路程就是对地的路程,此时(也只有此时),克服摩擦力做的功数值上就等于摩擦产生的热量。

摩擦力做功与产生的热量关系热能是相对系统而言的,不是对单个物体,所以动摩擦力对系统就是只产生热能,动摩擦力对系统一定做负功。

如果对单个物体,摩擦力就可以对物体做正功,也可以做负功,所以它做功可以增加或减少其他的能量,比如机械能。

摩擦力做功包括对物体做的功和摩擦生热,你所做的题,要区分,摩擦力做的功和摩擦力对物体所做的功。

这两者的区别。

摩擦力做功与产热

摩擦力做功与产热

摩擦力做功与产热
如下图,一水平传送带在电机带动下以V顺时针匀速传动,
把物块无初速的放在传送带左端,物块与传送带之间接触
面粗糙,动摩擦因数为,物块质量为m,假设传送带足够
长。

求证:Q热=
相对
证明:把物块和传送带看做一个整体,传送带的动能不变,物块最终获得的动能是,根据动能定理有:
W电+
物-

=整理得到:
W电+
物-

=(1)
其中
物和

表示物块速度达到v之前通过的位移和这段时间内传送带通过的位移
对物块应用动能定理得:

==(2)联立(1)(2)得
W电=

而存在这样的关系:
传物相对
所以有W电=(
物相对)=
物相对
即W电=+
相对
根据能量守恒定律,电机消耗的电能全部转化为物块的动能以及热能,所以有
Q热=
相对
此题得证。

总结:摩擦力做负功,即物体克服摩擦力做功时,动能会转化为热能,而摩擦力做正功时,其他形式的能会转化为动能。

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关于摩擦力做功的几个结论
张国栋(山东省郓城第一中学 274700)
由于物体间的作用力总是成对出现,大小相等,方向相反,所以,对相互摩擦的两个物体来说,一对静摩擦力做功的代数和必为零(力和位移的大小都相等);一对滑动摩擦力做功的代数和必不为零(力的大小相等,而位移的大小不等)。

1、一对滑动摩擦力做功的代数和,等于滑动摩擦力的大小和相互摩擦的两个物体相对位移的乘积,即
例1 如图1所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以初速度水平飞来,钻入木块的深度为d,设子弹与木块的作用力恒定,子弹钻入木块过程中木块前进的距离为s,则摩擦力对两物体做功的代数和为
_______。

分析:根据动量守恒定律,子弹和木块最终的共同速度
根据动能定理:
对子弹有
对木块有
摩擦力对子弹做负功,对木块做正功。

因此,摩擦力对两物体做功的代数和为
2、滑动摩擦力和相互摩擦的两个物体相对位移的乘积等于摩擦产生的热量,即
例2 如图2所示,长为d=0.5m的物体A静止在光滑水平地面上,一小物体B以水平速度飞来,刚好从A的上表面擦过。

如果从B和A接触到离开的全过程中,A、B间相互作用的摩擦力是10N,且在上述过程中A被带动前进了0.6m,则在此过程中,A、B的机械能转化为内能_________J。

分析:A对B的摩擦力做负功,根据动能定理,B减少的动能
B对A的摩擦力做正功,根据动能定理,A增加的动能
A、B的机械能转化为内能的值应等于A、B损失的机械能,即
即摩擦力和两个物体相对位移的乘积等于摩擦生成的热。

3、滑动摩擦力和相对位移的乘积等于系统损失的机械能,即
例3 如图3所示,一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,。

现给A和B以大小相等、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板,则小木块A向左运动到达最远处(从地面上看)离开出发点的距离为__________。

分析:A刚好没有滑离B板,说明A、B最终具有相同的速度v,根据动量守恒定律得
A相对地面速度为零时,A向左运动到达最远处。

设此时离开出发点的距离为,根据动能定理有
整个过程A、B损失的机械能为
联立解得。

4、若系统损失的机械能全部用于摩擦生热,则系统损失的机械能等于摩擦力和相互摩擦的两个物体相对路程的乘积,即
例4 如图4所示,一质量为M的小车停放在光滑的水平面上,车上放着一个质
量为m的物块,物块与车的动摩擦因数为,现给m一水平向右大小为的瞬时冲量,则物块在车上滑行的路程s=__________。

(设物块与车挡板碰撞时没有机械能损失)
分析:在物块与小车相互作用的过程中,物块的一部分动量和动能转移给小车。

当它们具有相同的速度v时,物块在小车上的滑行结束。

根据动量守恒定律有
在这一过程中,物块和小车组成的系统所减少的机械能全部转化为内能。

因此有

楼层: 1
[思路分析]
不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功.力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功,而不是由力的性质来决定的.力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力.摩擦力可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直.
[解题过程]
静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂
直,则静摩擦力必定做功.
静摩擦力做功有以下特点:
1、静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.
2、在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移,而没有机械能相互为其它形式的能.
3、相互作用的系统内,一对静摩擦力所做的功的和必为零。

所以,我们可以得出结论,静摩擦力做功但不生热。

滑动摩擦力对物体的相对滑动起阻碍作用,但滑动摩擦力对物体所做的功并非一定为负功
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。

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乘积.
相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总是负值,其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘
积,即恰等于系统损失的机械能。

下面给你提供一个网址,上面详细介绍了关于摩擦力做功的特点,希望对你的学习有所帮助.。

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