摩擦力做功详解：静摩擦力与滑动摩擦力的做功特点
摩擦力做功详解：静摩擦力与滑动摩擦力的做功特点
摩擦力做功是高中物理中的一个重要概念，但也是许多学生感到困惑的部分。本文将从功与能的关系出发，详细解释静摩擦力和滑动摩擦力在不同情况下的做功特点，并通过多个具体实例帮助读者理解相关概念。
功与能的关系
功是能转化的手段，能量要转化，必须要通过做功完成。能是功转化的量度，转化了多少能量，就要做多少功。
静摩擦力做功
静摩擦力因为物体之间没有相对运动，所以静摩擦力不会产生热量，但静摩擦力可以不做功，也可以做功。
静摩擦力不做功
- 推箱子没推动，静摩擦力不做功。
- 水平力F拉物块，物块静止，静摩擦力不做功。
- 其实人在正常走路过程中，静摩擦力也不做功。
静摩擦力做功
- 静摩擦力做正功
如上图，水平面上叠放着A和B两个物块，给A物块一水平向右的作用力F，A、B一起向右做加速运动，B物块向右的加速度只能由静摩擦力提供，此时A对B的静摩擦力对物块B做正功，使物块B向右加速运动。
- 静摩擦力做负功
如上图，A、B两物块一起向右做减速运动，B也向右做减速运动，减速的加速度只能由A对B的静摩擦力提供，此时A对B的静摩擦力对B做负功，使物块B向右减速运动。
静摩擦力做功总结
- 静摩擦力可以不做功，可以做正功，可以做负功。
- 静摩擦力做功过程中不会产生热量，系统内只产生机械能转化。
- 一对静摩擦力做功代数和必为零。
滑动摩擦力做功
滑动摩擦力做功问题要比静摩擦力做功复杂一点，因为滑动摩擦力做功过程中会有内能的转化。
滑动摩擦力不做功
如上图所示，A、B接触面间粗糙，A物块左端细绳被拉直，现对物块B施加一水平向右的力F，物块B 向右滑动，很明显在此过程中，B对A的滑动摩擦力对A不做功，A对B的滑动摩擦力对B做负功。
滑动摩擦力做负功
滑动摩擦力做负功非常常见，如下图，一物块在粗糙的水平面上减速运动，很明显滑动摩擦力做负。
滑动摩擦力做正功
如上图所示，光滑的水平面上有一静止的物块，有一子弹打入物块并留在物块中，在子弹打进物块的过程中，子弹在做减速，物块在做加速，滑动摩擦力对子弹做负功，对物块做正功。
滑动摩擦力做功与生热问题
滑动摩擦力做功过程中会产生焦耳热，Q=fs（s为相对滑动的路程）。
如上图所示，光滑水平面上有一足够长的长木板，质量为m，长木板有水平向左的初速度V，长木板上有一质量为m的物块，物块速度水平向右。
由动量守恒可知，最后两者同时相对地面静止。
产生的焦耳热Q=μmgS。
能量转化关系：系统的动能通过摩擦力做功转化成焦耳热。
如上图所示，光滑水平面上有一静止的足够长的长木板，质量为m，长木板左端有一质量为m的物块，长木板与物块之间的摩擦因数为μ，现给物块一水平向右的速度，求当两者相对静止时，系统产生的焦耳热Q，摩擦力对物块做了多少功？摩擦力对长木板做了多少功？
从开始运动到两者相对静止时的图解如上图。
产生的焦耳热Q=μmgSo。
摩擦力对长木板做的功W1=μmgS1。
摩擦力对物块做的功W2==μmgS2。
为什么W1不等于W2？因为摩擦力做的功还有一部分转化成了内能，即产生了焦耳热。
W2=W1+Q。
能量转化关系：系统的一部分动能通过摩擦力做功转化成焦耳热。