一质量为M=3kg的物体A放在光滑的水平面上，上面放有一质量为m=2kg的物体B，两者在作用于A上的F=10N合外力的力作用下

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解决时间 2021-04-10 14:45

提问者网友：聂風
2021-04-09 14:17

如图1所示，一质量为M=3kg的物体A放在光滑的水平面上，上面放有一质量为m=2kg的物体B，两者在作用于A上的F=10N合外力的力作用下，共同运动一段位移s=5m，求：
　　（1）摩擦力对A做的功为多少？
　　（2）摩擦力对B做的功为多少？
　　（3）产生的热量为多少？

最佳答案

五星知识达人网友：鸽屿
2021-04-09 15:43

解析　　由于A、B共同运动，先把A、B看成一个整体，由牛顿第二定律得：F=（M+m）a，所以a=FM+m=103+2m/s2=2m/s2，　　对B物体，设A、B间的摩擦力为f，则f=ma=2×2N=4 N，故：　　（1）摩擦力对A做的功为　　WBA=-f·s=-4×5=-20J. 　　（2）摩擦力对B做的功为　　WAB=f·s=4×5=20J. 　　（3）由功能关系可知，做功的过程就是能量转化的过程，做功的正负反映的是能量转化的方向.B对A的摩擦力对A做了20J的负功，则物体A损失了20J的动能；A对B的摩擦力对B做了20J的正功，则B物体增加了20J的动能，正好等于物体A损失的动能，说明物体A损失的20J的动能转移给了B物体.所以整个过程中有摩擦力存在，且摩擦力都做了功，但是系统中并没有热量产生. 　　答案：（1） WBA=-20 J；（2） WAB=20 J；　　（3） Q=0. 　　点评对有静摩擦力相互作用的两物体A和B来说，A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反.由于两物体相对静止，没有发生相对运动，其对地位移也必然相同，所以尽管整个过程中有摩擦力存在，且摩擦力都做了功，但这一对静摩擦力一个做正功，一个做负功，且大小相等，其代数和必然为零，即Wf+Wf ′=0.因此当相互作用的物体之间的摩擦力为静摩擦力时，系统中并没有热量产生.

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1楼网友：蕴藏春秋
2021-04-09 16:22

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