分类: 为什么 常识词典 编辑 : 常识 发布 : 10-23

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质量均匀的实心球从斜面上滚下时静摩擦力是否做功？一个质量均匀的实心球体在重力作用下从斜面上自由滚下，物体与斜面接触点间无滑动。老师说这个过程静摩擦力不做功，这是为什么，不是存在不垂直力和位移了吗？自行车行进时地面对自行车的摩擦力做功和这个情况有什么不同吗？2 个答案

答案 1：

球体受到重力、支持力、摩擦力 重力做功，支持力和静摩擦力不做功 因为在静摩擦力作用的位置处沿静摩擦力方向没有位移 静摩擦力作用点是球体和斜面的接触点，而任意时刻接触点的速度为0，没有位移 这种情况重力沿斜面向下的分量促使运动，静摩擦力沿斜面向上，两者组成一对力矩加速球体转动 自行车后轮在人体内力作用下受到向前的静摩擦力，前轮受到向后的静摩擦力，轮胎不打滑的话，静摩擦力依旧不做功

答案 2：

这个问题实际是在于搞清楚：什么事平动，什么事转动。对于平动的话，你可以说“静摩擦力做功”了。我来分析一下：球受到重力斜向下的分离和静摩擦力的作用，重力分量做正功，而“静摩擦力做负功”。这样两功相加就可以算得“平动动能”，即所谓的1/2mv^2。但是要记住。转动也是有能量的。如果静摩擦力真的做负功的话，那转动能量是怎么多出来的呢，而且经过计算转动的能量数值刚和和“静摩擦力”的数值是一样的。唯一的解释是在这里“静摩擦力”是不存在的。好了是不是有点头晕了。我们换个角度来看这个物理过程，在这个过程中，外界对球施加了多少功？很明显是球下落过程中重力做的功。这个功完全转变成球的动能，注意包括“转动动能”和“平动动能”。由于转动和平动速度叠加，静摩擦力不做功。 好了自行车的道理也是一样。如果你认为“静摩擦力做功了”那是应为你做了一下力的分析，再用一下牛顿第二定律，得出自行车的动能1/2mv^2。可是你仍然只考虑了“平动动能”。如果你考虑整个过程。就会发现在这个过程中你人蹬自行车的能量完全给了自行车的动能（包括平动和两个轮子的转动）。而静摩擦力在这里同样不做功，应为静摩擦力作用点的平动和转动速度叠加后还是没有位移的。

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