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上表面不光滑的长木板 放在光滑的水平地面上 一小铁块以速度v0从木板的左端滑上木板

时间:2018-11-06 14:10:28

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上表面不光滑的长木板 放在光滑的水平地面上 一小铁块以速度v0从木板的左端滑上木板

问题补充:

如图3,上表面不光滑的长木板,放在光滑的水平地面上,一小铁块以速度v0从木板的左端滑上木板,当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为s,小铁块相对木板滑动的距离为d,试求摩擦力对铁块和木板做功的代数和为多少?

答案:

解析

滑动摩擦力对铁块所做的功为:W1=-f(s+d),根据动能定理可知,铁块动能的变化量为:ΔEk铁=-f(s+d);

滑动摩擦力对木板所做的功为:W2=fs,根据动能定理可知,木板动能的变化量为:ΔEk木=fs;

所以摩擦力对铁块和木板做功的代数和为

W=W1+W2=-fd≠0.

可见铁块减小的动能f(s+d)并没有全部转移给木板,只有一部分fs转化为木板的动能,剩余部分fd转化为系统的内能,即转化为系统产生的热量.所以系统产生的热量等于摩擦力对相互作用的物体做功的代数和的绝对值,即Q=|W|=|fd|,其中d为相对位移.

答案:W=-fd

点评一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,等于滑动摩擦力的大小与两物体间的相对位移的乘积.系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,这部分能量转化为系统的内能,即系统产生的热Q.表达式为:Q=|fd相对|=ΔE机.

上表面不光滑的长木板 放在光滑的水平地面上 一小铁块以速度v0从木板的左端滑上木板 当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为s

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