关于滑动摩擦力做功的一点想法
2016-11-14北京
高中数理化 2016年19期
◇ 北京 俞 鹏 彭 征
(作者单位
关于滑动摩擦力做功的一点想法
◇北京俞鹏1彭征2
在人教版高中物理教材《必修2》第7章第2节“功”当中,其实已对2种功的定义都给出了“明确”的说法:“到了19世纪20年代,法国科学家科里奥利扩展了这一基本思想,明确地把作用于物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫作‘力的功’”;“……一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功”.
考虑到给普通高中学生不宜过分强调2种功的区别,教材中对这2种功的区别做了模糊处理.但这种处理方式对那些爱刨根问底的学生而言,可能会引起概念上的混乱.
首先,对这2种功的定义及其使用情景做个明确的说明:对于某一段功ΔW=F·Δs, 位移Δs是谁的?
情况1Δs是作用点的位移,这时对应的功叫作广义功.广义功标志了能量在物体间的转移,即能量转化的量度,但不一定能拿来处理物体的质心动能变化.
情况2Δs是物体(质心)的位移,这时对应的功叫作狭义功,又叫赝功.狭义功不一定能作为能量转化的量度,但可以用在质心动能定理当中来计算质心动能的变化.
如果受力对象的各个细微部分(小到每一个分子)的运动轨迹都完全一样(绝对的平动),那么作用点的位移自然就是物体质心的位移,此时广义功和狭义功是一样的,因此这种情况下我们写出的功既可以用来计算功能关系,也可以应用到动能定理.比如:用绳将一个重力为mg的木块缓慢提高
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