摩擦力既可以做负功,也可以做正功,还可以不做功。判断一个力是做正功还是做负功,要看此力的方向与位移方向之间的夹角是否满足在零到九十度之间,还是满足九十度到一百八十度之间。在光滑水平面上放着一辆平板车,车上放一物体,用水平力拉车上的物体,若平板车与物体间无相对滑动,则这两种物体间存在着相互使用的静摩擦力。此时平板车与物体以相同的加速度向右做加速运动,物体受到的静摩擦力向左,位移方向向右,夹角为一百八十度,因此,静摩擦力对物体做负功。平板车物体受到的静摩擦力向右,位移方向也向右,夹角为零,因此,静摩擦力
首先滑动摩擦力可以做正功,就像你老师所说的情况一样。车子启动的时候车和物体的速度是都是零,要想物体有同样的速度,就得靠车的底部的摩擦力拉动(当物体会相对车子向后运动一点时就是滑动摩擦力在作用),然后物体的速度就可以与车保持一致了,这个过程物体速度从零到有,就说明滑动摩擦力做的是正功。
接下来说一下你的错误见解,一个只在水平移动物体受到做功时要么速度变,要么内能变,当你在车上推动一个物体时难道物体的速度会增加很多吗?难道发光发热?我们所说的速度都是相对地面所说的。你有这样的深入考虑表明你头脑还是挺活跃的。
一:做正功负功的判断有两个方法:
1:看作用效果。举例说:在空中放手让物体做自由落体,则在下落过程中,只有重力做功,结果是怎么样?物体速度越来越大,也就是说动能越来越大。那么这增加的动能哪来的?重力做的正功转化而来的。反之,竖直上抛一个物体,则物体就会在重力的作用下速度慢慢减小,也就是说动能越来越小,这就是因为重力做的负功抵消了动能。
2:看角度。这个角度也就是说力的方向和物体运动方向的夹角,若角度大于90,做负功;若小于90,做正功。还拿上面的例子说,在自由落体运动中,物体运动方向向下,重力方向也向下,则夹角就是0度,故作正功。而竖直上抛运动,运动方向向上,重力向下,夹角为180度,故做负功。
另外,你说到摩擦力,这个力是很特别的力。这个力的定义就是方向跟相对运动趋势相反(也就是这是一种想阻碍物体运动的力)所以摩擦力的方向和物体运动方向是(一般情况下)相反的,也就是说夹角是180度的,所以(一般情况下)摩擦力都是做负功的。
二:上面分析了是正功还是负功,下面就分析什么情况下是不做功的
也有两种可能:
1:没有摩擦力
或者说
摩擦力为零,这种也就是说
接触面光滑
之类的情况
2:有摩擦力但没有相对运动,比如说你推一个大箱子,但没有推动,为什么没有推动呢,因为箱子和地面之间有摩擦力,但是箱子并没有动,所以摩擦力不做功。
再补充一点:关于力不做功的问题,在高中范围内,一般要注意的是:当夹角为90度的时候。比如说圆周运动中的向心力和物体运动方向就是始终是90度的,所以向心力不做功。而你说的摩擦力一般不会有夹角90度的情况(上面也说过了,摩擦力的特殊
就在于它的力方向始终是和相对运动趋势是相反的,也就是成180度夹角的)
如果还有什么问题,尽管问
做正功时物体的机械能变大,做负功时机械能减少,如果不考虑能量损失的话!因为物体的能量是守恒的!摩擦力做负功时物体会得到一定的内能,而这些内能只能从机械能转化而来!做正功时有物体整体的动能定理可以知道机械能也是增加的!
CD
试题分析:将以小物块轻轻放在匀速运动的传送带上,小物块相对于传送带运动,滑动摩擦力充当动力,传送带对小物块的摩擦力做正功,故A错误C正确.静摩擦力可以做正功、负功或不做功,例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力,该力对粮食做正功,随转盘一起转动的物体,摩擦力提供向心力,不做功等,故B错误D正确.
故选CD
点评:力对物体做功,必须具备两个条件:力和在力的方向上的位移.判断摩擦力是否做功及做什么功,要具体分析受力物体在摩擦力方向上是否有位移及位移的方向与摩擦力的方向是相同还是相反.
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