摩擦力做功的特点及应用

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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 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】摩擦力做功的特点南阳市五中李彩芹摩擦力做功问题，一直是高中物理教学的重点，更是教学难点。

在具体问题中涉及到摩擦力是否做功、做功的正负，以及作为作用力反作用力的一对摩擦力（以下简称“一对摩擦力”）所做功的代数和的正负等问题，学生往往纠缠不清，理不清思路，甚至发生谬误。

摩擦力大小和方向的不确定性，使得摩擦力做功有其自身的特殊性，本文简单归纳摩擦力做功的一些特点,仅供大家参考。

一、滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功。

1、滑动摩擦力可以对物体做负功这种情况最为常见，当滑动摩擦力阻碍物体运动或物体克服滑动摩擦力运动时，其对物体做负功．例1.如图1所示，一物块放在静止的粗糙水平桌面上，外力F把它拉着向右运动，在产生位移ｓ的过程中，摩擦力对物块做功情况如何？已知物块的质量为ｍ，与桌面之间的摩擦因数为μ分析与解物块在水平桌面上运动时，受到的滑动摩擦力大小为ｆ＝μｍｇ，其方向向左，而位移ｓ的方向向右，代入公式Ｗ＝ｆｓｃｏｓα，得Ｗ＝μｍｇｓｃｏｓπ＝－μｍｇｓ．即摩擦力对物体做了负功．2、滑动摩擦力可以对物体不做功在例1中水平桌面虽然受到物体对它的滑动摩擦力作用，但桌面并没有运动，即在滑动摩擦力作用下，桌面相对于地面的位移ｓ＝０，则Ｗ＝０，因而滑动摩擦力对桌面不做功．3、滑动摩擦力可以对物体做正功当滑动摩擦力的作用效果是加快物体运动时，其对物体做正功．例2.如图2所示，水平地面上有辆平板车，其粗糙的表面上放有一质量为ｍ的木块，当平板车向右加速运动的位移为ｓ时，发现木块在它上面发生向左方向的相对运动位移ｓ′，则滑动摩擦力对木块的做功情况如何？分析与解小车向右加速运动时，木块相对于小车向左滑动，所以木块受到的滑动摩擦力方向向右，在小车运动过程中，车上的木块相对于地面的位移为ｓ－ｓ′，方向向右（如图2所示）．所以，此过程中滑动摩擦力对木块做正功，其大小为Ｗ＝Ｆsｃｏｓα＝μｍｇ（ｓ－ｓ′）．同时滑动摩擦力对小车做负功Ｗ′＝μｍｇｓｃｏｓπ＝－μｍｇｓ，则一对滑动摩擦力分别对两物体所做功之和为Ｗ合＝Ｗ＋Ｗ′＝－μｍｇｓ′．即两物体之间的一对滑动摩擦力总做负功。

静摩擦力做功的特点
静摩擦力是指当两个物体相对运动时互相抵抗的力，不可避免地会使得运动变得困难。

静摩擦力做功的特点如下：
1. 静摩擦力对物体不会做功：在物体静止不动的情况下，静摩擦力不会做功。

因为静摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，两者之间没有相对运动，故静摩擦力不对物体做功。

2. 静摩擦力最大值与所需的力相等：当我们试图把一个静止的物体推动或拉动时，物体受到的静摩擦力将达到最大值。

此时，静摩擦力与所需的力相等，正好抵消物体运动的势能或动能的增加。

只有当所作用的力大于静摩擦力的最大值时，物体才能开始运动。

3. 静摩擦力与物体间的接触面质量有关：静摩擦力的大小与物体间的接触面之间的粗糙度及压力有关。

接触面越大、粗糙度越高或压力越大时，静摩擦力的最大值也会相应增加。

4. 静摩擦力与物体间的相对速度无关：静摩擦力与物体间的相对速度无关，只与物体间的接触状态和相互作用有关。

即使物体之间有一定的相对速度，只要它们没有相对滑动，静摩擦力仍然存在，且不会改变。

只有当相对速度大到一定程度时，静摩擦力会变为动摩擦力。

综上所述，静摩擦力做功的特点包括不对静止物体做功，最大值与所需的力相等，与接触面质量有关，与相对速度无关。

滑动摩擦力做功特点
滑动摩擦力做功的特点包括以下几个方面：
1. 方向性：滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相反。

当物体沿着滑动方向运动时，摩擦力的方向与物体的运动方向相反，因此滑动摩擦力做的功通常是负功。

2. 功率与速度的关系：滑动摩擦力做功的大小与物体的速度有关。

根据摩擦力的公式F = μN，其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为物体受力面的压力，可以看出摩擦力与物体之间的垂直压力成正比。

随着物体速度的增加，垂直压力也会增加，从而导致滑动摩擦力的增大。

3. 能量转化：滑动摩擦力做功时，将物体的机械能转化为热能。

由于滑动摩擦力会使物体表面的分子发生热运动，这部分能量被转化为了热能而不是作为有用的机械能。

4. 能量损失：滑动摩擦力做功时，由于能量的转化与热量的损失，会导致能量的损耗。

这也是为什么滑动摩擦力做的功通常是负功的原因之一。

5. 与速度无关：滑动摩擦力做功与物体的速度并不完全成比例。

虽然滑动摩擦力随着速度的增加而增大，但其增长并不是严格线性的，而是存在阈值。

当速度超过一定阈值时，滑动摩擦力的增长趋势会变得平缓。

总之，滑动摩擦力做功通常是负功，能量会转化为热能并存在能量损耗，且其大小与物体的速度有关。

一对相互作用的摩擦力做功的特点湖北枣阳二中 张锋在高中阶段，许多学生对于相互作用力的做功情况尤其是一对相互作用的摩擦力做功的情况感觉很模糊，甚至是束手无策。

现在我就一对相互作用的摩擦力做功的特点发表一下我的看法。

一．一对静摩擦力做功特点（1） 单个静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

例如在斜面上静止不动的物体，静摩擦力不做功；与倾斜的传送带一起匀速上升的物体，静摩擦力做正功；与倾斜的传送带一起匀速下降的物体，静摩擦力做负功。

（2） 相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零，即021=+W W 。

由于受静摩擦力的物体相对静止，所以他们的位移相等，而一对静摩擦力等大反向，故有0)(21=⋅-+⋅==s f s f W W 。

（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他形式的能。

二．一对滑动摩擦力做功特点（1） 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动，故单个滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功。

例如沿粗糙的斜面下滑的物体，滑动摩擦力对物体做负功而对斜面不做功。

（2） 相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值，其绝对值恰等于于相对位移的乘积，即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。

(Q W W -=+21，其中Q 就是在摩擦过程中产生的内能）。

（3） 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。

转化为内能的数值等于滑动摩擦力于相对位移的乘积，即相对s F Q f ⋅=。

例如：质量为1m 的木板A 静止在光滑的水平面上，A 的上表面动摩擦因数为u,质量2m为物体B 左端以0v 水平冲上A 的上表面，当B 恰好到达A 的右端时二者相对静止。

求:(1)该过程中摩擦力分别对A,B 和系统做的功;(2)系统产生的内能。

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。

斜面上摩擦力做功的特点和推广应用一、结论推导如图1所示，一可视为质点的质量为m的物体由倾角为θ的固定斜面顶端A滑至底端B，设斜面的动摩擦因素为μ，斜面长度为s，底边长度为L。

则由A滑至B的过程中摩擦力对物体做的功为：W=-F S=μmgscosθ=-μmgL结论：物体沿斜面下滑过程中摩擦力做的功，相当于物体沿动摩擦因素相同的斜面投影的水平面滑动过程中摩擦力所做的功，如图2所示。

结论推广：物体沿粗糙程度相同的斜面由顶端下滑至底端过程中摩擦力做的功，与斜面倾角θ无关，而与斜面底边的长度有关。

如图3所示，物体沿斜面DB下滑和沿斜面AB下滑过程中，摩擦力做的功一样多。

同理，如图4所示，物体由斜面顶端A点沿粗糙程度相同的1、2、3、4四条不同轨道滑至B点过程中，摩擦力做的功相同。

（2、3、4轨道的转折点都是平滑连接的。

）图3 图4二、结论应用这个结论经常会在一些综合题中用到，学生要根据题意分析得出条件变化后摩擦力的功并没有发生改变。

如果学生不知道这个结论，解题时就会无从下手。

下面举两个例子。

[典型例题1]（2012?江苏四市调研）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m。

一质量m=50kg 的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10，取重力加速度g=10m/s ，cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点。

（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W 和到达C 点时速度的大小v；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′。

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！。

滑动摩擦力做功的特点1.反向效应：滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。

当物体沿着水平面滑动时，摩擦力的方向与物体的运动方向相反，阻碍物体的运动；当物体沿斜面滑动时，摩擦力的方向仍然是与物体相对运动的方向相反。

这个特点表明滑动摩擦力总是消耗物体的动能，使其减速或停止运动。

2.功的大小与物体的滑动距离成正比：滑动摩擦力所做的功等于滑动摩擦力的大小与物体滑动的距离的乘积。

也就是说，当物体受到相同大小的摩擦力作用时，物体滑动的距离越大，所做的功就越大。

这意味着滑动摩擦力所做的功与摩擦力的大小、物体的质量和摩擦系数有关。

3.功的大小与物体的速度无关：滑动摩擦力所做的功与物体的速度无关。

这是因为滑动摩擦力是与物体相对运动的速度无关的，只与物体之间的接触面积和材料的特性相关。

所以，无论物体的速度增加还是减小，滑动摩擦力所做的功不会发生变化。

4.能量转化：滑动摩擦力的主要作用是将物体的动能转化为热能。

当物体滑动时，滑动摩擦力会将物体的动能转化为热能，使物体的温度升高。

这种能量转化是不可逆的，意味着无法将热能重新转化为动能。

5.减速与损耗：滑动摩擦力会使物体受到减速，并逐渐停止。

由于滑动摩擦力不断消耗物体的动能，物体会逐渐减速直至停止。

这使得滑动摩擦力成为减速和停止物体运动的重要因素。

总结起来，滑动摩擦力在物体滑动过程中所做的功与摩擦力的大小和物体滑动距离成正比，与物体的速度无关。

滑动摩擦力主要转化物体的动能为热能，减速并最终停止物体的运动。

这些特点使得滑动摩擦力成为各种实际应用中需要考虑的重要因素，如动力机械的设计和运动物体的摩擦减少等。

斜面上摩擦力做功的特点及应用斜面上的摩擦力是指当物体在斜面上运动或试图运动时，斜面对物体施加的抵抗运动的力。

摩擦力是由物体之间的接触面之间的粗糙程度决定的，它可以阻碍物体在斜面上滑动或滚动。

在斜面上，摩擦力可以对物体做功，从而改变物体的动能。

摩擦力做功的特点主要有以下几个方面：1. 功与位移方向相反：斜面上的摩擦力始终与物体的运动方向相反，所以摩擦力所做的功始终与物体的位移方向相反。

这是因为摩擦力的方向总是阻碍物体的运动，使物体减速或停止。

2. 功与摩擦力大小成正比：摩擦力所做的功与摩擦力的大小成正比。

当斜面上的摩擦力较大时，它对物体所做的功也较大；反之，当摩擦力较小时，所做的功也较小。

3. 功与物体在斜面上的高度变化有关：当物体沿斜面下滑时，它的高度会不断减小，而斜面上的摩擦力所做的功正是将物体的动能转化为势能。

因此，物体在下滑过程中的高度变化越大，摩擦力所做的功也就越大。

斜面上摩擦力做功的应用十分广泛，以下是一些常见的应用场景：1. 刹车系统：汽车、自行车等交通工具的刹车系统利用斜面上的摩擦力做功来减速或停止运动。

当刹车踏板被踩下时，刹车片与刹车盘之间的摩擦力会将车辆的动能转化为热能，从而实现刹车效果。

2. 斜面运动：滑雪、滑板等运动中，运动员利用斜面上的摩擦力做功来调整速度和方向。

通过控制身体的重心和斜面的倾斜度，运动员可以在斜面上获得所需的摩擦力，从而实现加速、减速或转向。

3. 倾斜平台：某些工业场景中，需要将物体从低处抬升到高处，但由于物体较重且体积较大，无法通过直接抬起。

此时可以使用倾斜平台，通过斜面上的摩擦力做功，将物体从低处推到高处。

4. 滚动阻力：斜坡上滚动的物体会受到斜面上的摩擦力的阻碍，这种摩擦力会将物体的动能转化为热能，使物体减速。

这一原理被广泛应用于滚动轴承、滚筒输送机等设备中，用于控制物体的速度和运动。

斜面上的摩擦力做功的特点是与位移方向相反，与摩擦力大小成正比，与物体在斜面上的高度变化有关。

斜面上摩擦力做功的特点和推广应用
一、斜面上摩擦力做功的特点
1. 斜面上的物体受到重力和斜面法向力的作用，同时也受到摩擦力的阻碍。

2. 当物体在斜面上运动时，摩擦力始终与物体运动方向相反，并且大小随着物体运动的速度和斜面角度的变化而变化。

3. 斜面上摩擦力做功的特点是摩擦力始终阻碍物体运动，并减少了物体的动能，同时使物体的机械能逐渐转化为热能，最终以热能的形式散失到周围环境中。

4. 斜面上的摩擦力做功量由于摩擦力的大小和物体在斜面上移动的距离而不同。

二、斜面上摩擦力做功的推广应用
1. 斜面上摩擦力做功可以应用于机械能的转换，在机械工程领域中有广泛的应用。

例如，利用坡道或斜面将物体提升到高处，或将物体从高处移动到低处，可将势能转化为动能或反之，从而实现机械能的转换。

2. 斜面上摩擦力做功还可以应用于制动系统中。

例如，汽车的制动系统利用摩擦力产生制动力，将车辆的动能转化为热能，从而实现车辆的停止。

3. 在科学实验中，斜面上摩擦力做功可以用于测量物体的动能和摩擦力的大小。

例如，利用斜面实验测量汽车刹车摩擦系数，通过实验得
到摩擦系数的大小，可为制动系统的设计和升级提供理论基础。

4. 斜面上摩擦力做功还可以用于能量转化中。

例如，利用坡道或斜面来蓄能，可以将机械能转化为电能，用于驱动电动汽车、制造储能装置等。

综上所述，斜面上摩擦力做功是机械能转换、制动系统、科学实验和能量转化等领域中广泛应用的原理和方法，对推动科技进步和提高生活质量具有重要作用。

斜面上摩擦力做功的特点及应用
斜面上的摩擦力是物体在斜面上运动时所受到的一种阻力，在物理学中具有重要的地位。

当物体沿着斜面运动时，摩擦力始终与物体运动的方向相反，由此可以计算出斜面上摩擦力所做的功。

下面我们来探讨一下斜面上摩擦力做功的特点与应用。

首先，斜面上摩擦力做功的特点是随着斜面角度的变化而变化。

当斜面的角度较小时，摩擦力所做的功非常小，甚至可以忽略不计。

而当斜面的角度增大时，摩擦力所做的功也相应增大，能够对物体的运动产生明显的影响。

其次，斜面上摩擦力做功的应用十分广泛。

例如在斜面上升降机、滑雪运动、汽车爬坡等方面都有重要的应用。

在这些应用中，我们需要计算出斜面上摩擦力所做的功以及对物体运动的影响，以便能够更好地进行设计和控制。

最后，斜面上摩擦力做功也可以被应用到机械能守恒定律的研究中。

根据机械能守恒定律，物体在斜面上运动时，斜面上摩擦力所做的功与物体的重力势能的变化量相等，因此可以通过计算斜面上摩擦力所做的功来研究物体的机械能守恒问题。

总之，斜面上摩擦力做功是物理学中的一个重要概念，具有广泛的应用价值。

我们需要充分认识其特点和应用，以便更好地进行研究和应用。

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斜面上摩擦力做功的特点和推广应用摩擦力是我们在日常生活中经常遇到的物理现象，它源自于物体间的接触面之间的重要现象，这种现象可以被用于执行证明斜面上物体如何移动的实验。

当斜面被倾斜时，物体会由于重力向下滑动，而由于摩擦力的存在，物体会在斜面上停止并逐渐降低速度。

通过这种现象，人们可以研究斜面上物体的运动状态，并可以使用比例关系进行计算，从而确定摩擦力对物体的作用以及其在物理学和工程学中具有的重要性。

在斜面上，摩擦力的作用有一些特定的特点。

首先，摩擦力的大小取决于斜面的倾角，摩擦系数，物体的质量和其他参数，这些因素都影响着摩擦力的大小和方向。

其次，摩擦力总是向相反方向作用于运动物体的运动方向。

最后，当物体沿斜面滑行时，摩擦力不断减少物体的速度，这是因为动摩擦力始终小于本静摩擦力，当物体开始滑动时，摩擦力会指向物体滑动的方向，将物体运动的速度减缓，最终物体会停在斜面上。

在工程学中，斜面上摩擦力的特性被广泛应用于许多领域。

首先，在机械工程领域中，摩擦力的影响对于机器的运动状态和运动效率具有重要的作用，机器设计师需要考虑到斜面摩擦力的存在，从而确定有效的运动方向和适当的摩擦系数。

在汽车工程领域中，摩擦力被用于改善车辆的减速和制动系统，通过增加刹车摩擦力从而实现更可靠的刹车效果。

此外，摩擦力还被广泛用于滚轮系统，其中，斜面上的摩擦力非常重要，因为它可以帮助车轮获得足够的牵引力，从而保证车辆能够行驶在不平的地面上。

在建筑工程领域中，摩擦力的影响也非常显著。

例如，在建设纪念碑和古迹时，人们需要仔细考虑单一组件的重量，形状和摩擦系数等因素，以确定斜面的角度和摩擦力能否支持其负载。

以塔楼为例，在塔楼内，斜面在支持人类的运动方面非常重要。

考虑到斜面摩擦力的影响，设计师需要确定合适的斜面角度，以确保游客在攀登过程中有足够的牵引力。

总之，在斜面上摩擦力做功的特点和推广应用是建筑、机器和汽车等领域设计师必须考虑的重要因素。

--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。

摩擦力做功的特点及应用1．静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能．2．滑动摩擦力做功的特点相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：(1)机械能全部转化为内能；(2)有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能．例1 如图1所示，质量为m ＝1 kg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，斜面的末端B 与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上传送带时无能量损失)，传送带的运行速度为v 0＝3 m/s ，长为l ＝1.4 m ；今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.25，g 取10 m/s 2.求：图1(1)水平作用力F 的大小；(2)滑块下滑的高度；(3)若滑块滑上传送带时速度大于3 m/s ，滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．答案 (1)1033N (2)0.1 m 或0.8 m (3)0.5 J 解析 (1)滑块受到水平力F 、重力mg 和支持力F N 作用处于平衡状态，水平力F ＝mg tan θ，F ＝1033N. (2)设滑块从高为h 处下滑，到达斜面底端速度为v ，下滑过程机械能守恒mgh ＝12m v 2， 得v ＝2gh若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有μmgl ＝12m v 02－12m v 2 则h ＝v 202g－μl ，代入数据解得h ＝0.1 m 若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；根据动能定理：－μmgl ＝12m v 02－12m v 2 则h ＝v 202g＋μl 代入数据解得h ＝0.8 m.(3)设滑块在传送带上运动的时间为t ，则t 时间内传送带的位移x ＝v 0t ，mgh ＝12m v 2，v 0＝v －at ，μmg ＝ma滑块相对传送带滑动的位移Δx ＝l －x相对滑动生成的热量Q ＝μmg ·Δx代入数据解得Q ＝0.5 J.。

摩擦力做功的特色及应用一、基础知识1、静摩擦力做功的特色(1)静摩擦力能够做正功，也能够做负功，还能够不做功．(2)互相作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零．(3)静摩擦力做功时，只有机械能的互相转移，不会转变为内能．2、滑动摩擦力做功的特色(1)滑动摩擦力能够做正功，也能够做负功，还能够不做功．(2)互相间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能成效：①机械能所有转变为内能；②有一部分机械能在互相摩擦的物体间转移，此外一部分转变为内能．(3)摩擦生热的计算： Q＝F f s 相对．此中 s 相对为互相摩擦的两个物体间的相对行程．深入拓展从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增添量；从能量的角度看，其余形式能量的减少许等于系统内能的增添量．3、列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，必定存在其余形式的能量增添，且减少许和增添量必定相等；(2)某个物体的能量减少，必定存在其余物体的能量增添且减少许和增添量必定相等．二、练习1、如下图，质量为m的长木块 A静止于圆滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块 B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力 F 拉滑块 B.(1)当长木块 A 的位移为多少时， B从 A 的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能．审题指导当把滑块 B 拉离 A 时， B 的位移为 A 的位移与 A 的长度之和．注意：审题时要画出它们的位移草图．分析 (1)设B 从A的右端滑出时，A的位移为l，、B的速度分别为vA、B，由动能定A v理得1A2μmgl＝2mv1B2 ( F－μmg) ·(l＋L) ＝2mv又由同时性可得v v－μmg)＝ ( 此中a A＝μg，a B＝ma A a B解得 l ＝μmgL. F－2μmg(2)由功能关系知，拉力 F 做的功等于 A、 B动能的增添量和 A、B 间产生的内能，即有(＋ )＝1A 2＋1B 2＋QF l L2mv2mv解得 Q＝μmgL.μmgLμmgL答案 (1)F－2μmg(2)2、如下图，一质量为m＝2 kg的滑块从半径为 R＝m的圆滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下， A点和圆弧对应的圆心 O点等高，圆弧的底端 B 与水平传递带光滑相接．已知传递带匀速运转的速度为v ＝4 m/s，B 点到传递带右端C点的距离为 L＝2 m．当滑块滑到传递带的右端C时，其速度恰巧与传递带的速度同样．( g＝ 10 m/s 2) ，求：(1)滑块抵达底端 B 时对轨道的压力；(2)滑块与传递带间的动摩擦因数μ；(3) 此过程中，因为滑块与传递带之间的摩擦而产生的热量Q.答案(1)60 N ，方向竖直向下(2) (3)4 J分析(1)滑块由 A 到 B 的过程中，由机械能守恒定律得：1 B2①mgR＝2mv物体在 B 点，由牛顿第二定律得：B－＝ v B2②F mg m R由①②两式得：F B＝60 N由牛顿第三定律得滑块抵达底端 B 时对轨道的压力大小为60 N ，方向竖直向下．(2) 解法一：滑块在从 B 到 C运动过程中，由牛顿第二定律得：μmg＝ma③由运动学公式得：v02－v B2＝2aL④由①③④三式得：μ＝⑤解法二：滑块在从 A 到 C整个运动过程中，由动能定理得：mgR＋μmgL＝12mv02－0解得：μ ＝(3) 滑块在从 B 到 C运动过程中，设运动时间为t由运动学公式得：v0＝ v B＋ at⑥产生的热量：Q＝μmg( v0t － L)⑦由①③⑤⑥⑦得：Q＝4 J.。