专题复习《摩擦力做功》学案

1、学习必备欢迎下载专题 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面从A点滑至B点，在木板上前进了 L,而木板前进了 x，如图，若滑块与木

2、板间的动摩擦因素为，求滑动摩擦力对滑块、对木板做功各是多少？LA一B二二二=k X习分析：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 Jmg，滑块的对地位移为x+L,方向水平向右根据功的定义式 W = FS cosv -mg(x L)cos180 = -mg(x L)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>mg，木板的对地位移为x，方向水平向右根据功的定义式 W 二 FScosv - "mgxcos0 二"mgx补充问题：求解这对相互作用的滑动摩擦力做的总功W总二-Jmg(x L)心：mgx 二-JmgL <

3、;0注：实际上， W总-'mg(x L)K：mgx - mgL =Q,即产生的热量B、静摩擦力做功的特点:学习必备欢迎下载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

4、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.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。A F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

5、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

6、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 -I，试求从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功。分析：当零件与传送带之间存在摩擦力时，摩擦力的大小为 分两种情况进行讨论：F=mgA14H v(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W二曰二mgl(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，

7、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1 2mv23、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

8、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 。解析受力分析，如图所示。L+d- L -(1 )子弹相对地面的位移为(2 )木块相对地面的位移为答案-f(L+d) fLL+d,所以木块对子弹的摩擦力做的功为W=-f(L+d)L,所以子弹对木块的摩擦力做的功为W=fL5、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

9、因货物向右上方做匀速直线运动，故静摩擦力f =G?sin 0的位移S与物体运动方向一致，则Wf=fScos 0 = (Gsin 0 h/sin 0 ) cos 0 =GhWf > 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 = Gsin 0，沿斜面向上，位移S方向沿斜面向下Wf=fScos180=-Gsin 0 h/sin 0 = Gh/ Wf = - Gh < 0 f做负功7、静摩擦力可以对物体不做功学习必备欢迎下载如图所示，一水平圆盘绕其竖直轴以3匀速转动，距离轴R处有一质量为

10、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 = mR 3 .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=fScos 0 =mRo 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 Vo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 Vi前进，求摩擦力对 M所做 的功.垃 |1 询 m幻1 1 17Z【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,

11、由动能定理得：fS= MV i -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 做负功禾U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：w= mv - mv v o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