毕业设计（论文）-关于摩擦力做功的讨论.doc

内蒙古科技大学
本科毕业论文
论文题目:关于摩擦力做功的讨论
院系:物理科学与技术学院
专业:物理学
姓名:xx
学号:0809320059
指导教师:xxx
二零一二年二月
摘要
本文利用物理学中力做功的基本原理对静摩擦力和动摩擦力做功情况进行了讨论。研究了静摩擦力做功与系统内能变化的关系,以及在“滑块模型”中一对滑动摩擦力做功与机械能增量的关系;讨论了一对静摩擦力做功的特点;最后阐述了摩擦力做功在生活中的应用。
关键词:静摩擦力;动摩擦力;做功
Abstract
In this paper, the basic principles of physics mechanical power on the static friction and dynamic friction acting. The changing relationship between the static friction acting within the system, as well as in the slider model, a pair of sliding friction acting and the mechanical energy increment; a pair of the characteristics of static friction acting; described the frictional force acting in life mon friction acting situation.
Key words: Static friction; dynamic friction; acting
目录
引言 5
1 摩擦力的做功特点 6
静摩擦力是否做功 6
静摩擦力做功情况 7
一对静摩擦力功的代数和是否为零 7
静摩擦力做功时系统内能变化情况 8
滑动摩擦力是否一定做功 8
滑动摩擦力做功情况 9
一对滑动摩擦力做功的代数和是否一定不为零 9
“滑块模型”中一对滑动摩擦力做功的代数和与二者机械能增量的关系 10
滑动摩擦力做功的多少与哪些因素有关 10
2 生活中的摩擦力做功事例分析 11
人走路过程中,地面对人的静摩擦力是否做功 11
汽车运动中,地面对主动轮的摩擦力是否做功 12
参考文献 13

引言
摩擦力可以大致分为静摩擦力和动摩擦力。物体在摩擦力的作用下,沿摩擦力的方向发生位移,摩擦力就做了功。本文利用功的计算公式以及实例对摩擦力做功情况做了进一步讨论,分别研究了静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点,并利用实例讨论了成对摩擦力做功的特点,静摩擦力做功时系统内能的变化情况以及“滑块模型”中一对滑动摩擦力做功的代数和与二者机械能的增量的关系,分析了滑动摩擦力做功的多少与哪些因素有关,并对生活中常见摩擦力做功情况进行分析。
1 摩擦力的做功特点
两个相互作用的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,沿接触面切线方向有阻碍相对滑动的作用,这种现象称为摩擦;这种阻碍相对滑动的作用力称为摩擦力。
在外力作用下如果只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动时,则这种阻碍叫静摩擦,这种阻碍作用力叫静摩擦力。当一个物体和另一个物体发生相对滑动时,在它们的接触面上产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。物体滚动时,接触面一直在变化着,物体所受的力称为滚动摩擦力,其实质是静摩擦力。下面分别讨论静摩擦力和动摩擦力做功情况。
静摩擦力是否做功
两物体间出现静摩擦力作用时,两物体是相对静止的,但它们相对别的参考系可能是运动的,而且速度相同。
研究静摩擦力做功情况,得从功的计算公式谈起。公式中的F就是要计算做功的那个力,s是受力物体的位移,它的大小、方向与参考系的选取有关,计算某力的功时均以地面或相对地面静止不动的物体为参考系。在具体问题中,若受力物体可以简化为质点,则位移就是质点的位移,若不能简化为质点,则位移就是力的作用点的位移。公式中的是位移方向与力的方向间的夹角。公式中力F、位移s、cosα,这三个量中只要有一个量取值为零,则功为零,即不做功。谈论静摩擦力是否做功,前提就是静摩擦力必须存在,接下来就是看s和cosα了,若s为零,即受静摩擦力作用的物体相对地面静止,静摩擦力的功就是零,即静摩擦力不做功。若s不为零,但α=90o,即静摩擦力与物体运动方向垂直时,静摩擦力也不做功。除此之外,静摩擦力的功不会为零,也就是说静摩擦力会做功。
如图1所示,放在水平桌面上的物体A在水平拉力F的作用下未动,则桌面对A向左