分類: 為什么 常識詞典 編輯 : 常識 發(fā)布 : 10-23

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質(zhì)量均勻的實心球從斜面上滾下時靜摩擦力是否做功？一個質(zhì)量均勻的實心球體在重力作用下從斜面上自由滾下，物體與斜面接觸點間無滑動。老師說這個過程靜摩擦力不做功，這是為什么，不是存在不垂直力和位移了嗎？自行車行進時地面對自行車的摩擦力做功和這個情況有什么不同嗎？2 個答案

答案 1：

球體受到重力、支持力、摩擦力 重力做功，支持力和靜摩擦力不做功 因為在靜摩擦力作用的位置處沿靜摩擦力方向沒有位移 靜摩擦力作用點是球體和斜面的接觸點，而任意時刻接觸點的速度為0，沒有位移 這種情況重力沿斜面向下的分量促使運動，靜摩擦力沿斜面向上，兩者組成一對力矩加速球體轉(zhuǎn)動 自行車后輪在人體內(nèi)力作用下受到向前的靜摩擦力，前輪受到向后的靜摩擦力，輪胎不打滑的話，靜摩擦力依舊不做功

答案 2：

這個問題實際是在于搞清楚：什么事平動，什么事轉(zhuǎn)動。對于平動的話，你可以說“靜摩擦力做功”了。我來分析一下：球受到重力斜向下的分離和靜摩擦力的作用，重力分量做正功，而“靜摩擦力做負功”。這樣兩功相加就可以算得“平動動能”，即所謂的1/2mv^2。但是要記住。轉(zhuǎn)動也是有能量的。如果靜摩擦力真的做負功的話，那轉(zhuǎn)動能量是怎么多出來的呢，而且經(jīng)過計算轉(zhuǎn)動的能量數(shù)值剛和和“靜摩擦力”的數(shù)值是一樣的。唯一的解釋是在這里“靜摩擦力”是不存在的。好了是不是有點頭暈了。我們換個角度來看這個物理過程，在這個過程中，外界對球施加了多少功？很明顯是球下落過程中重力做的功。這個功完全轉(zhuǎn)變成球的動能，注意包括“轉(zhuǎn)動動能”和“平動動能”。由于轉(zhuǎn)動和平動速度疊加，靜摩擦力不做功。 好了自行車的道理也是一樣。如果你認為“靜摩擦力做功了”那是應為你做了一下力的分析，再用一下牛頓第二定律，得出自行車的動能1/2mv^2?？墒悄闳匀恢豢紤]了“平動動能”。如果你考慮整個過程。就會發(fā)現(xiàn)在這個過程中你人蹬自行車的能量完全給了自行車的動能（包括平動和兩個輪子的轉(zhuǎn)動）。而靜摩擦力在這里同樣不做功，應為靜摩擦力作用點的平動和轉(zhuǎn)動速度疊加后還是沒有位移的。

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