摩擦力做功和能量转化问题探析

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1、摩擦力做功和能量转化问题探析摘要：功是能的转化的量度，摩擦力做功与什么能量的转化有关呢？就摩擦力做功时的能量转化问题进行探讨。关键词：能量转化；静摩擦力；滑动摩擦一、静摩擦力做功时的能量转化静摩擦力产生的条件之一是两物体相对静止，能产生静摩擦力的两个物体根据运动情况可以分为三种情况：1.两个物体均静止不动时，它们之间的静摩擦力都不做2.两个物体都以共同加速度一起运动，这时又分为两种情况:(1)两个物体一起加速如图1所示，放在光滑水平面的木板M，受到一向右的水平外力F的作用，木板M和放在它上面的木块m—起向右加速运动。当它们一起向右运动位移为s时，静摩

2、擦力对m、M做功分别为：m受到向右的静摩擦力，静摩擦力对m做正功，W2=Fs；M受到向左的静摩擦力，静摩擦力对M做负功，Wl=-Fso(2)两个物体一起减速如图2所示，放在粗糙水平面的木板M，和放在它上面的木块m—起以初速度vO向右减运动。当它们一起向右运动位移为s时，擦力对m、M做功分别为：m受到向左的静摩擦力，静摩擦力对m做负功，W2=_Fs;M受到向右的静摩擦力，静摩擦力对M做正功，Wl=Fso1.两个物体一起匀速运动如图3所示，在倾角为0的倾斜传送带，质量为m的物块随传送带一起匀速运动，传送带的长度为L，在把m从传送带底端运送到顶端的过程中，

3、静摩擦力对m传送带做功分别为：m受到沿斜面向上的静摩擦力，静摩擦力对m做正功，W2=FL=mgLsin0；传送带受到沿斜面向下的静摩擦力，静摩擦力对传送带做负功，Wl=-FL=_mgLsin0。通过以上三种情况讨论，得到以下结论：(1)两个物体之间的静摩擦力，要么都不做功，要么做功一正一负，但静摩擦力做功的代数和为0;(2)当两个物体之间的静摩擦力做功一正一负时，静摩擦力做功起到机械能转移的作用，把做负功物体的机械能转移到做正功的物体上，但两物体系统与其他物体无能量交、滑动摩擦力做功时的能量转化滑动摩擦力产生的条件是两个物体之间有相对运动，能产生滑动

4、摩擦力的两个物体根据运动情况可以分为三种情况：1.一个物体运动，一个物体静止在粗糙水平面上向右滑动的质量为m的物块，地面的动摩擦因数为U，物体运动的位移为L，物体的滑动摩擦力为umg,滑动摩擦力做负功，W=-FL=_umgL，机械能减少，转化为内能，也等于这个过程中产生的热量，Q=AE=-W=umgLo2.两个物体运动方向一致，但速度大小不一样在光滑水平面上，有一质量为ml的木板，质量为ml的木块放在木板上，它们分别以速度vl、v2向右运动。(1)如果vl>v2,经过一段时间，ml、m2的位移分别为xl、x2，滑动摩擦力对m2、ml做功分别为：m2受

5、到向右的滑动摩擦力，滑动摩擦力对m2做正功，W2=Fx2=m2gx2；ml受到向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力对ml做负功，Wl=-Fxl=-um2gxlo滑动摩擦力做的总功为：W=W1+W2=um2g(x2-xl)，此时由于xl〉x2，则x2-xl