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考试重点 摩擦力做功的特点

发布时间:2018-12-27

  2、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他形式的能。

  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。

  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,则木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。

  4、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。

  5、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。

  模型:单个物体在斜面上滑动,不受其它外力作用时,滑动摩擦力做功Wf=-μGx(x为物体运动的水平位移)。

  例1、如图1所示,木块A放在木板B上表面左端,现用水平恒力F将A拉至B的右端,已知A、B间的摩擦力大小为f。第一次将木板固定在地面上,f对A做功数值为W1,此次过程中产生热量为Q1;第二次木板B可以在光滑水平地面上自由滑动,这一次f对A做功数值为W2,此过程中产生热量为Q2,则( )

  解析:设木板长为L,木块边长为a,当木板固定时,摩擦力f对A做负功,大小为W1=f(L-a)

  当木板B可以在光滑水平面上运动时,在A被拉至木板右端的过程中,木板将向右移动,设移动距离为l,此过程中A相对于B的位移仍为(L-a),

  A、B组成的系统,摩擦力做功的代数和为负值,大小为Wf=f(L-a),此过程中产生的热量Q2=f(L-a)。

  例2、如图2所示,在光滑的水平面上,有一质量为M的长木板以一定初速度向右匀速运动,将质量为m的小铁块无初速地轻放到木板前端。设小铁块与木板间的动摩擦因数为,当小铁块在木板上相对木板滑动L时与木板保持相对静止,此时小铁块对地位移为s。在这个过程中系统产生的热量为( )

  分析:根据滑动摩擦力做功的特点,滑动摩擦力做功的过程中,机械能转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。即产生的热量为。选B。

  例3、如图3所示,质量为m的木板(足够长)以速度v在光滑水平面上向左运动,一质量也为m的小木块以同样大小的速度从木板左端向右运动,若它们之间的动摩擦因数为,求小木块能在长木板上滑行多远?

  分析:将木板与木块视为系统,此系统动量为零,由动量守恒定律可知,当小木块相对于木板静止时,小木块和木板也相对地面静止。根据滑动摩擦力做功的特点得

  例4、如图4所示,在竖直平面内的A、C两点之间有三条轨道.一质量为m的物体从项点A由静止开始先后沿不同的轨道下滑,动摩擦因数均为μ.转角处撞击不计,则下列关于物体到达底端C点时的速度大小的判定正确的是( )

  由于A、C两点间的高度差h相同,水平位移x也相同,所以物体下滑到点C的速率v相同.故选项D正确

  如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是:

  【解析】做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段位移,当B向左移动时,A没有动,故AB之间的摩擦力对A没有做功;

  B物体受到的摩擦力方向与运动方向相反,故摩擦力对B做负功,即B克服摩擦力做功;