一道有趣的初中物理題之靜摩擦力能做功嗎

記得期末復(fù)習(xí)的時(shí)候,我在某本參考書上看到了一道有趣的題:
請(qǐng)判斷靜摩擦力(能/不能)做功。
大家可以先仔細(xì)思考一下這道題的答案。



正確答案:能。
有的人可能要質(zhì)疑,這怎么可能呢?靜摩擦力帶個(gè)“靜”字,說明沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)啊,沒有位移哪來的功啊。這個(gè)解釋看似沒毛病兒啊。但其實(shí)這是錯(cuò)誤的,錯(cuò)就錯(cuò)在兩個(gè)物體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不意味著絕對(duì)沒有位移,或者說兩個(gè)相對(duì)靜止的物體在另一個(gè)參考系可能存在位移。
舉個(gè)常見的栗子,你坐在水平開動(dòng)的車車?yán)?,你和車車相?duì)靜止,但是對(duì)于站在地面上的另一個(gè)人,比如蔡子星同學(xué)(誤),對(duì)他來說,你和車車都是運(yùn)動(dòng)的,也存在著位移。所以兩個(gè)相對(duì)靜止的物體在另一個(gè)參考系可能存在位移,所以是可以做功的。
你可能又想說:“誒,停停停。你這個(gè)例子里,人和車都在做勻速直線運(yùn)動(dòng),又沒有靜摩擦力,還是沒解釋清啊。”
沒關(guān)系,我們把栗子稍稍變一下就行了。假設(shè)此時(shí)車車前面突然出現(xiàn)了一只渡渡鳥(誤),車車開始做勻減速運(yùn)動(dòng),車?yán)锏哪阋埠蛙囈黄饻p速,可見你在水平方向上合力方向與車車速度的方向相反,此時(shí)對(duì)你進(jìn)行受力分析,這個(gè)水平方向上的力只可能是靜摩擦力。至于這個(gè)力為什么會(huì)產(chǎn)生,你可以想象成你具有有慣性,想要往前飛,但椅子和你的屁股上的分子不想被分開所以你就收到靜摩擦力的做功。
綜上,車上的你受到靜摩擦力的作用,而在地上的人眼中,你又在力的方向上存在位移。所以以地面為參考系靜摩擦力對(duì)你做功了??梢?strong>更換參考系,靜摩擦力是可以做功的。

為了使這個(gè)結(jié)論更可信,我們還可以對(duì)其進(jìn)行定量計(jì)算。這里會(huì)涉及一點(diǎn)點(diǎn)超綱知識(shí)。大家可以自己嘗試。(如果超出理解范圍僅記結(jié)論即可)
設(shè)車加速度為
,人質(zhì)量為
,觀察時(shí)間為
,車初速度為
,方便起見,這里設(shè)小車在加速運(yùn)動(dòng)。求以地面為參考系靜摩擦力做的功。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 思路:1)引入慣性力,然后用牛二? ?2)用功能原理??

那么以上這就是這期專欄的全部內(nèi)容。我,初中生,新人up,如果喜歡的話,就給個(gè)三連支持一下唄!謝謝~ ~ありがとう~~Merci~~Thank?you~~
