摩擦力做功

摩擦力做功 专题 摩擦力做功 教学目标 1. 理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点; 2. 会在具体情景中 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 摩擦力对物体所做的功 教学过程 复习引入:(出示问题) 1、摩擦力的分类 2、摩擦力的方向 3、摩擦力的大小 4、判断一个力是否做功及做功正负的方法 5、计算功的方法及注意事项 A、滑动摩擦力做功的特点: ?滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功。 ?相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。 例: 质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一初速度沿木板 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面从 而木板前进了x，如图，若滑块与木板间的动摩擦因素为，A点滑至B点，在木板上前进了L,,求滑动摩擦力对滑块、对木板做功各是多少, L A B x 分析:以木块A为研究对象，木块A受到的滑动摩擦力的方向水平向左，大小为，滑块的,mg 对地位移为x+L,方向水平向右 WFSmgxLmgxL,,，:,,，cos()cos180(),,,根据功的定义式 以木板B为研究对象，木板B受到的滑动摩擦力的方向水平向右，大小也为，木板,mg的对地位移为x，方向水平向右 WFSmgxmgx,,:,coscos0,,,根据功的定义式 补充问题:求解这对相互作用的滑动摩擦力做的总功 WmgxLmgxmgL,,，，,,,,,()<0 总 WmgxLmgxmgL,,，，,,,,,()注:实际上，=Q,即产生的热量 总 B、静摩擦力做功的特点: 1(静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功( 2(相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的和总是等于零( 解析:1(单个静摩擦力做功 有不少初学者认为，静摩擦力是产生于“静止”的物体之间，所以静摩擦力一定不会对物体做功。其实不然，请看下面的情境: 用大拇指和食指捏起一支铅笔，让铅笔呈竖直状态。当手和铅笔向上匀速运动时，铅笔受到向上的静摩擦力作用，位移也向上，静摩擦力是动力，对铅笔做正功;当手和铅笔向下匀速运动时，铅笔受到向上的静摩擦力作用，位移向下，静摩擦力是阻力，对铅笔做负功;当手和铅笔不运动或一起在水平面内运动时，铅笔受到向上的静摩擦力作用，但在力的方向上位移为零，静摩擦力对铅笔不做功。 由此可见，静摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功，关键是看物体受到的静摩擦力和它运动方向的关系。当物体在静摩擦力的方向上有位移时，静摩擦力就要对物体做功。 2(一对静摩擦力的合功。 例:如图所示，A和B叠放在一起置于光滑水平桌面上，在拉力F的作用下，A和B一起向右加速运动，则B对A的静摩擦力做正功，A对B的静摩擦力做负功。由于A、B的对地位移相等，故这对相互作用的静摩擦力做功的和为零。 B FA 静摩擦力存在于无相对运动而有相对运动趋势的物体之间，因此产生摩擦力的两个物体的位移一定是相等的，但互为作用力和反作用力的一对摩擦力的方向一定相反，所以，如果作用力做正功，反作用力一定做负功，而且负功的绝对值等于正功的大小。即:一对静摩擦力做功之代数和一定为零。 具体来说，一对静摩擦力做功代数和为零包含两种情况:一是每个静摩擦力都不做功(例推箱子而未动，静摩擦力对箱子、对地面均不做功，或者物体随转盘一起做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力的情况)，二是两个静摩擦力一个做正功，一个做负功，但数值相等，其代数和为零。 目标检测: 1、关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( D ) A、滑动摩擦力总是做负功 B、滑动摩擦力要么做负功，要么做正功 C、静摩擦力对物体一定不做功 D、静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功 2、如图所示的水平传送装置，AB间距为L，传送带以v匀速运转，把一质量为m的零件无初速度地放在传送带的A处，已知零件与传送带之间的动摩擦因素为，试求从A到B的过程中，, 摩擦力对零件所做的功。 A B 分析:当零件与传送带之间存在摩擦力时，摩擦力的大小为F= ,mgv 分两种情况进行讨论: (1)、零件在到达B处时的速度小于或刚好等于传送带的速度v，即零件在从A到B的过程中一直受摩擦力作用，则摩擦力对零件所做的功WFlmgl,,, (2)、零件在到达B处之前已经达到传送带的速度v，则零件只是在达到速度v之前的一段时间内受摩擦力作用，此后零件与传送带以相同的速度v运动。零件就不受摩擦力作用，即无滑动摩擦力存在，也无静摩擦力存在，则摩擦力对零件所做的功 2v12,,,,,,WFlmgmv 22g, 3、如图所示，物体沿弧线形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是(ACD) (A)始终不做功 (B)先做负功后做正功 (C)先做正功后不做功 (D)先做负功后不做功 解析:物体滑向传送带后，其速度可能大于、 等于或小于传送带的速度。当等于传送带的速度时，无摩擦力，故不做功。当大于传送带的速度时，物体所受摩擦力向左，故做负功，最终速度相等后，不做功。故选D同理C也有可能。 4、如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块中，在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为L，木块对子弹的摩擦力大小为f，则木块对子弹的摩擦力做的功为 ，子弹对木块的摩擦力做的功为 。 d L [解析] 受力分析，如图所示。 L+d f f' L (1)子弹相对地面的位移为L+d，所以木块对子弹的摩擦力做的功为W=-f(L+d) (2)木块相对地面的位移为L，所以子弹对木块的摩擦力做的功为W=fL 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 -f(L+d) fL 5、静摩擦力对物体做正功 码头工人常用皮带机将货物运之高处，皮带由卷扬机牵引，能匀速顺时针转动，货物一放上皮带，即可与之一起运动，保持相对静止(求皮带对货物在运往h高处时做什么功, 【分析】货物受力如图所示(因货物向右上方做匀速直线运动，故静摩擦力f =G?sinθ的位移S与物体运动方向一致，则 Wf=fScosθ=(Gsinθh/sinθ)cosθ=Gh Wf > 0 ，做正功 6.静摩擦力对物体做负功 如上图，若皮带反转，则可将高h处货物匀速送到地面，求该过程静摩擦力做什么功( 【分析】货物因匀速运动，故 f,Gsinθ，沿斜面向上，位移S方向沿斜面向下 Wf=fScos180=-Gsinθh/sinθ=—Gh ? Wf = - Gh < 0 ? f做负功 7、静摩擦力可以对物体不做功 如图所示，一水平圆盘绕其竖直轴以ω匀速转动，距离轴R处有一质量为m的物体随盘一起转动，求在这一过程中摩擦力对物体做的功( 【分析】对m进行受力分析可知，m所受的摩擦力为f = mRω (静摩擦力方向与线速度方向垂直，任取一小段位移S，则有 Wf=fScosθ=mRω Scos90 =0 即静摩擦力对物体不做功 8、在光滑地面上放置一质量为M的长木板，另一质量为m的木块以初速度V0沿水平方向飞上木板，由于摩擦，最后质量为m的物体停留在木板上，并一起以速度V1前进，求摩擦力对M所做的功( 【分析】木板M向右运动，一定受到m对它的摩擦力f 的作用，由于地面光滑没有摩擦力，则木板所受的合力即为m对它的摩擦力f，由动能定理得: fS= MV1 -0 这种情况下，滑动摩擦力对物体做正功 9、在上题中，m所受的滑动摩擦力方向水平向左，与物体的位移方向相反(夹角为180 ，所以做负功(利用动能定理也可以说明(因为物体受到三个力:重力，方向竖直向下;弹力，方向竖直向上;滑动摩擦力，方向水平向左(所以重力和弹力的合力为零(m所受的合力即为m所受的滑动摩擦力，由动量定理得: Wf= mv1 - mv0 ,0 这种情况下，滑动摩擦力对物体做负功 10、在粗糙的桌面上运动的小木块,小木块m受到桌面对它的摩擦力，桌面也受到小木块对桌面的摩擦力f，但是由于桌面没有发生位移，所以摩擦力f对桌面不做功 11、例:试分析人走路时，若鞋与地面间不打滑，人与地面间的静摩擦力做功吗, 这一个常识性的问题，看起来不值得讨论，但不仔细去分析，则很容易出错。有人认为，人走路时，受到向前的静摩擦力，而人的速度也是向前，有向前的位移，摩擦力是做正功的。但仔细想一想就不难发现，在鞋与路面接触时，地面与鞋间有静摩擦力的作用，但在这段时间内，鞋底所受摩擦力的作用点相对于地面是不动的，而脚抬起向前迈出时，鞋在空中便不受静摩擦力的作用，随着人的前进，人与地面间的静摩擦力不断改变受力点，但受力点在静摩擦力作用下并无位移，故地面与脚之间的一对静摩擦力对人和对地面都不做功。 汽车行驶过程与人走路是类似的，在汽车前进的过程中，车轮与地面间的静摩擦力也是不做功的，汽车的动能是由燃烧燃料释放的化学能转化而来的。摩擦力在中间只是为这个过程中能量转化为汽车平动的动能提供了一个条件