摩擦力对物体做功是相对位移而不是绝对位移。
例如,一个木块放在粗糙的地面上,受到一个力F的作用。如果力F的方向与木块和地面之间的摩擦力方向相同,那么摩擦力就会阻碍木块在地面上滑动。但是,由于力F的作用,木块会相对于地面滑动一段距离。这个位移是力F的作用距离,而不是摩擦力的作用距离。
因此,在计算摩擦力对物体做功时,需要使用相对位移。也就是说,需要将木块滑动过的距离作为位移,而不是摩擦力作用在地面上所移动的距离。
此外,滑动摩擦力做功也包括静摩擦力做功,因为只要有相对运动趋势,就会产生静摩擦力,此时静摩擦力对物体同样做了功。同时滑动摩擦力也可以做正功和负功,这取决于力和位移的方向关系。
摩擦力对物体做功通常是按照相对位移来计算的,而不是绝对位移。例如,一个物体在粗糙表面上滑动,受到摩擦力的作用。摩擦力对物体做功时,位移是相对的,即相对于接触面(摩擦力发生作用的表面)的位移。
下面是一个具体的例题:
题目:一个质量为m的物体在粗糙的水平面上滑动。水平面的长度为L。物体与地面之间的滑动摩擦系数为μ。求摩擦力对物体做的功。
解析:
首先,我们需要找到摩擦力F和物体在摩擦力作用下的位移s。由于摩擦力对物体做功是按照相对位移来计算的,所以s应该是物体相对地面的位移。
已知:
质量:m
地面长度:L
摩擦系数:μ
初始速度:无
根据摩擦力公式 F = μF(N),其中F(N)是物体与地面的摩擦力,可计算摩擦力的大小:F = μmg
物体在摩擦力作用下,相对于地面的位移为L。这是因为物体是从这一位置开始滑动的,而不是从静止开始移动到L的位置。所以,摩擦力对物体做的功为:
W = -F × s = -μmg × L
所以,摩擦力对物体做了-μmgL的功。这个结果说明,摩擦力对物体做功时,位移是相对的,而不是绝对的。