木板静止在光滑水平面上.木块置于木板的右端．现给木板施加一水平向右的恒力.木块与木板就开始运动起来.经过一段时间到虚线所示位置.此过程中木板的位移大小为S1.木块的位移大小为S2.已知木板和木块之间的滑动摩擦力大小恒为f．(1)在图上规范标出S1和S2.并说明S1-S2的含义,(2)证明木板与木块间由于摩擦而产生的热为f(S1-S2)．要求说明所列方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

木板静止在光滑水平面上，木块置于木板的右端．现给木板施加一水平向右的恒力，木块与木板就开始运动起来，经过一段时间到虚线所示位置，此过程中木板的位移大小为S₁，木块的位移大小为S₂，已知木板和木块之间的滑动摩擦力大小恒为f．

（1）在图上规范标出S₁和S₂，并说明S₁-S₂的含义；
（2）证明木板与木块间由于摩擦而产生的热为f（S₁-S₂）．要求说明所列方程的依据．

分析：木板与木块间由于摩擦而产生的热等于摩擦力与两者之间相等位移的积，即为f（S₁-S₂）．

解答：解：（1）如图：

木板的位移大小为S₁，木块的位移大小为S₂，S₁-S₂表示木板与木块的位移差，即木板与木块的相对位移．
（2）证明：该过程中，木板对木块的摩擦力与木块对木板的摩擦力大小相等，方向相反，
木板的摩擦力对木块做功：W₂=fS₂
木块的摩擦力对木板做功：W₁=fS₁
这一对摩擦力对两个物体做功的差就是系统减小的机械能，即：△E=W₁-W₂
系统减小的机械能转化为内能，就是由于摩擦而产生的热，即Q=△E
所以由于摩擦而产生的热量等于滑动摩擦力与两者之间相对位移的积．即：Q=W₁-W₂=f（S₁-S₂）
答：（1）如图，S₁-S₂表示木板与木块的位移差．（2）证明略．

点评：该题考查滑动摩擦力做功的特点：滑动摩擦力与相对位移的积就等于因摩擦而产生的热量．属于基础题目．

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