作用力和反作用力做功的几种情况分析
一对作用力和反作用力做功的特点

一对作用力和反作用力做功的特点功是力对空间的一种累积作用,它是标量,它的大小等于力沿受力点位移方向的投影与受力点位移大小的乘积。
一对作用力与反作用力的做功情况:1)作用力与反作用力做的功大小相等、符号相反:如,在光滑的水平面上,用力F推靠在一起的A、B两物体向前运动一段位移,由于有F AB=-F BA,S A=S B,所以得:W AB=-W BA。
再如,A、B两物体叠放在一起在水平外力F作用下向前加速运动过程中,存在于两物体间的静摩擦力做的功大小相等、符号相反。
2)作用力与反作用力做的功可以大小相等、符号相同:(A)都做正功:如,放置于光滑水平面上的两个带异种电荷且完全相同的带电物体A、B,由静止开始在静电引力作用下各移动了一段大小相等的位移,由于两力的方向与其对应的位移同向,则两相互作用力做的功大小相等、符号相同.(B)都做负功:上例中,若两物体以相同的初速度分别向相反的方向运动,在任一段时间内通过的位移大小相等,则两物体间的相互作用力做大小相等的负功.3)作用力与反作用力做的功大小不等、符号相同:若A、B两物体的质量不等,相互作用后分开,则它们在相同的时间内位移不等,则两相互作用力做的功大小不等、符号相同.4)作用力与反作用力做的功大小不等、符号相反:如物体A以一定速度V滑上表面粗糙的木板B,木板B放在光滑水平面在两物体达共同速度之前,由于S A>S B,则两物体间的滑动摩擦力做的功分别为W f BA=f BA•S A Wf AB=f AB•S B 其大小不等、符号相反。
5)作用力与反作用力中可以是一个力做功,而另一个力不做功:在上例中,若将木板B固定,则S B=0,即物体A对B的滑动摩擦力不做力,而B对A依然做负功.综上所述,一对作用力与反作用力做的功并不一定是大小相等、符号相反的,其原因是作用力与反作用力的作用点分别作用于两个不同的物体,在相互作用的过程中其位移并不一定相同。
也正因为如此,由两个物体组成的系统若不受外力或所受外力做的功为零,但由于内力做功的代数和不一定为零,则该系统的总动能并不一定守恒,如在爆炸过程中,系统的内力做正功,系统的总动能增加。
一对作用力和反作用力做功的特点

一对作用力和反作用力做功的特点作用力和反作用力是自然界中普遍存在的一对力。
它们具有一些特点,下面将详细介绍。
首先,作用力和反作用力总是相等的。
根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反。
这是因为它们是由相互作用的两个物体所施加的力。
例如,当我们站在地面上时,我们对地面施加了一个向下的力,而地面对我们也施加了一个向上的力。
两个力的大小相等,方向相反,同时存在。
其次,作用力和反作用力分别施加在不同的物体上。
作用力施加在一个物体上,而反作用力施加在另一个物体上。
以摩擦力为例,当我们扔出一个球时,我们对球施加了一个向前的力,而球对我们也施加了一个向后的摩擦力。
这两个力分别作用在扔球者和球上。
第三,作用力和反作用力的作用点在不同的物体上。
作用力的作用点是施加力的物体上的一些点,而反作用力的作用点是受力的物体上的一些点。
以跳水为例,运动员的脚朝水中踢去,脚所受的反作用力作用于身体的其他部分。
这样,才能使运动员产生旋转的动作。
第四,作用力和反作用力是同时发生的。
根据牛顿第三定律,作用力和反作用力是同时作用的,不存在时间上的先后。
当一个物体对另一个物体施加了作用力时,另一个物体也会同时对第一个物体施加同等大小、方向相反的反作用力。
这可以用弹簧弹起小球的例子来说明,当小球压缩弹簧并释放时,弹簧对小球施加一个向上的作用力,同时小球对弹簧也施加一个向下的反作用力。
第五,作用力和反作用力的功相互抵消。
由于作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以它们所作的功相互抵消。
例如,当我们用力推一个静止的墙壁时,我们对墙的推力做功,但墙壁同样对我们施加等大反向的力,使得我们做的功为零。
最后,作用力和反作用力的性质不同。
作用力通常是由主动物体施加的,而反作用力则是被动的反馈力。
以划船为例,行人用桨划船时,桨受到水的阻力,水也对桨施加一个相等大小、方向相反的阻力,使得划船者能够前进。
综上所述,作用力和反作用力是相互作用的两个力,它们总是相等的、分别施加在不同的物体上,作用点也分别在不同的物体上。
对作用力和反作用力做功的探讨

对作用力和反作用力做功的探讨在物理学中,作用力和反作用力是一个经典的概念。
它们是描述物体之间相互作用的力的两个方面。
作用力是一个物体对另一个物体施加的力,而反作用力则是相对作用力的力,作用于施加作用力的物体上。
在这篇文章中,我们将探讨作用力和反作用力在做功方面的作用。
首先,我们需要理解什么是做功。
在物理学中,功可以定义为力对物体施加的作用导致物体发生位移时所做的工作。
数学上可以表示为:功(W)= 力(F)× 位移(d)× cosθ其中,W是功,F是力,d是位移,θ是力与位移之间的夹角。
当我们谈论作用力和反作用力时,需要注意的是,它们的大小相等,方向相反。
也就是说,如果物体A对物体B施加一个力F,那么物体B就会对物体A施加一个大小相等但方向相反的反作用力-F。
这是牛顿第三定律的内容。
当一个物体施加作用力时,它会对另一个物体做功。
这是因为作用力对物体施加的力导致了物体的位移。
而根据功的定义,如果力存在且有位移,就会有功。
例如,考虑一个推车的例子。
当我们用力推车时,我们对推车施加了一个作用力。
这个作用力导致了车的位移,因此我们对推车做了功。
然而,根据牛顿第三定律,车也对我们施加了一个大小相等但方向相反的反作用力。
这个反作用力也会对我们做功。
但是,由于我们与推车的位移方向相反,所以角度θ为180°。
根据功的公式,cosθ=-1,所以推车对我们做的功为-Fd,与我们对推车做的功相等但符号相反。
上述例子表明,无论是作用方还是反作用方,力都对对方做了功。
这是因为力对物体施加作用导致了物体的位移。
按照功的定义,只要存在力且有位移,就会有功。
总结一下,作用力和反作用力在做功方面起着相同的作用。
无论是作用方还是反作用方,力对对方都做了功。
这是因为力对物体施加作用导致了物体的位移。
根据功的定义,力存在且有位移就会有功。
所以,作用力和反作用力在做功方面没有本质的区别。
然而,在实际问题中,可能会出现一些物体施加的作用力对其他物体做功,而其他物体对该物体施加的反作用力对该物体没有做功的情况。
为什么作用力和反作用力做功不一定相等

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为什么作用力和反作用力做功不一定相等
作用力和反作用力是牛顿第三定律中的两个重要概念。
根据这一定律,每一个
物体都对另一个物体施加一个大小相等、方向相反的力。
然而,尽管这两个力大小相等方向相反,它们所做的功却不一定相等。
这一现象的背后有许多因素需要考虑。
首先,作用力和反作用力的功并不一定相等是因为它们作用的物体可能有不同
的运动状态。
例如,在一个光滑的水平面上,一个人在推一个静止的箱子,作用力和反作用力的大小相等,方向相反,但箱子没有运动,因此它们的功不相等。
这是因为功的计算不仅取决于力的大小和方向,还取决于力和物体之间的位移及角度。
另外,作用力和反作用力不一定相等的原因还在于作用时间的长短。
在物体运
动时,做功的大小与作用力的大小、作用力的方向以及物体移动的距离有关。
当作用力的方向与物体移动方向一致时,作用力会做正功,当方向相反时,作用力会做负功。
如果作用力和反作用力的作用时间不同,那么它们所做的功也会不相等。
此外,摩擦力和其他外部因素也会影响作用力和反作用力做功的大小。
在现实
世界中,很少有真正光滑的表面,摩擦力往往会阻碍物体的运动。
如果考虑摩擦力,那么作用力和反作用力所做的功可能会有所不同。
综上所述,作用力和反作用力做功不一定相等是由于多种因素共同作用的结果。
在实际应用中,我们需要考虑多种因素的影响,才能准确计算作用力和反作用力的功,并正确分析物体的运动状态。
希望以上内容能够满足您的需求,如有任何疑问或者补充需要,请随时告诉我,我会尽力为您提供帮助。
浅谈摩擦力做功及作用力、反作用力做功

浅谈摩擦力做功及作用力、反作用力做功作者:徐正恒来源:《物理教学探讨》2008年第06期摩擦力做功及作用力、反作用力做功是教学的一个难点,也是高考的一个热点。
有的学生认为摩擦力总是做负功,作用力、反作用力一个做正功,另一个做负功,总功一定为零。
为了弄清这些问题,纠正学生中错误观点,下面就这些问题作一个简单的分析。
1 摩擦力做功1.1 静摩擦力做功:可以做正功、做负功、也可以不做功例手握一物体匀速向上、匀速向下及水平匀速运动时,静摩擦力分别对物体做正功、做负功和不做功。
在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能。
一对静摩擦力所做的总功总是为零。
可以分别从做功和能量转化的角度来理解:(1)做功角度:因为这对静摩擦力的位移总是大小相等、方向相同,一个静摩擦力做正功,另一个静摩擦力做负功,总功为零。
(2)能量转化角度:没有机械能与其它形式的能的转化,只是物体间机械能的转移。
1.2 滑动摩擦力做功:可以做正功、做负功,也可以不做功如图1,滑动摩擦力f对A不做功,对B做负功一对滑动摩擦力所做总功总是为负。
因为这对滑动摩擦力的位移大小不相等,滑动摩擦力做功要生热,有机械能的减小,产生的热量为:ΔE=Q=f滑×S相如图2所示,质量为m的小木块A以水平初速度v0滑上静止于光滑水平面上质量为M的长木板B的左端,最后A、B一起以速度v匀速运动。
试分析A、B之间的滑动摩擦力f的做功情况及相应的能量变化。
对A物体f做负功:WA=-fSA=12mv2-对B物体f做正功:对A、B物体系:滑动摩擦力f对A、B系统做的总功:W=WA+WB=-f(SA-SB)=-fS相=12(M+m)v2-12mv20即:|W|=fS相=Q=ΔE=12mv20-典型问题:子弹射击木块问题中摩擦力做功与相应的能量变化。
例题一木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹沿水平方向射入木块,若子弹进入木块的最大深度为S1,与此同时木块沿水平面移动的距离为S2,设子弹在木块中受的摩擦阻力大小不变,则在子弹进入木块的过程中:()A.子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(S1+S2):B.子弹损失的动能与系统转化为内能的动能之比为(S1+S2):C.木块获得的动能与系统转化为内能的动能之比为S2:D.木块获得的动能与系统转化为内能的动能之比为S1:解由动能定理得,子弹损失的动能(S1+S2),木块增加的动能,系统转化为内能的动能部分ΔEk=Q=f·S1。
_摩擦力和作用力与反作用力做功

功第三课时
一、摩擦力做功
1、静摩擦力一定不做功吗?
AFf
B
f
静摩擦力对A做负功 静摩擦力对B做正功
W=-fL
W=fL
一对静摩擦力做功之和必定为零
例题1
小木块置于旋转的水平转台上,随转 台一做起匀速转动,小木块受到的摩擦
力对木块—不——做—功。
总结: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 摩擦力所做功的代数和总为零。
2、滑动摩擦力一定做负功吗?
滑动摩擦力对滑块做负功
v0
滑动摩擦力对桌面不做功
Lm
滑动摩擦力即可以 m v0
做正功,也可以做负
M
功,还可以不做功。 LM
滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Lm 滑动摩擦力f对M做正功 W2= f LM
一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功
例题8
一个木箱放置在匀加速上升的自动扶梯上,随
自动扶梯一起上升,跟扶梯保持相对静止。木箱所
受的重力对木箱做—负————功,木箱所受的弹力对木
箱做—正————功。木箱所受的摩擦力对木箱做
正
———
——功。
N
f
a
G
三、作用力与反作用力做功
例题9
(1)若如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁,各以速
度V相向运动,两磁体间的相互作用力对A车做--负-----功,两磁 体间的相互作用力对B车做--负-----功
不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相 反,就一定有作用力、反作用力的功数值相等,总 功为零。
例题10
下列说法正确的是: ( A )
一对作用力与反作用力做功的特点

一对作用力与反作用力做功的特点作用力和反作用力是牛顿第三定律的基本内容,该定律指出:任何作用在物体上的力都会有一个对立的、大小相等、方向相反的反作用力作用在施力物体上。
这两个力总是在不同的物体之间产生,它们只是对同一个问题的两个不同方面的描述,这使得它们具有了相互作用和相互影响的特点。
一、作用力的特点:1.作用力与物体的位置变化有关:作用力的大小和方向会影响物体的位置变化,作用力越大,物体的位置变化越明显,而方向决定了物体是向前、向后还是向上、向下运动。
2.作用力与物体的质量有关:根据牛顿第二定律,物体受到的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,所以作用力越大,物体的加速度也越大,而物体的质量越大,所受的作用力就越大。
3.作用力与物体的形状和结构有关:物体的形状和结构会影响作用力对物体的作用效果,例如物体的表面光滑程度、摩擦系数等都会影响作用力的传递。
二、反作用力的特点:1.反作用力与作用力大小相等:根据牛顿第三定律,反作用力与作用力大小相等,这是一个平衡的关系,即两个力的大小相等但方向相反。
2.反作用力与作用力方向相反:根据牛顿第三定律,反作用力的方向与作用力的方向相反,这意味着两个力总是在不同的物体之间产生。
3.反作用力对于物体的作用效果与作用力相同:反作用力对于物体的作用效果与作用力相同,即反作用力同样能够改变物体的运动状态。
作用力和反作用力之间有着密切的相互关系,它们共同构成一个相互作用的力对。
作用力和反作用力不仅在大小和方向上相等相反,而且在时间上也是同时出现的,一个力的产生必然伴随着另一个力的产生。
作用力和反作用力是形成力对的两个不可分割的组成部分,它们共同作用于不同的物体上,通过相互之间的相互作用而产生的效果。
例如,一个人推墙,墙产生反作用力使人后退;火箭发射时,喷气产生向后的推力,而火箭则产生反作用力向前。
另外,作用力和反作用力还具有以下特点:1.相互依赖性:作用力和反作用力是相互依赖的,没有作用力就不会有反作用力存在,只要作用力存在,反作用力就必定存在。
作用力与反作用力做功的六种情况

总第 2 4 6期 2 0 1 3 年6 月r n
叙 j 蕾 . c ‘
V V
难 点, 作用 力与反作 用力 由于等大 而反 向, 故而不少 同学就 想 当然地产生 了它们做功 一定 也是一正 一负且代数和为零 的错误 看法。还经常 出现根据 作用力 的做 功情况判 断反作 用 力的做功情况 的错误做 法,下面对作用 力和反作用力 的 做 功特 点就这个 问题举例分析如下。 关键词 作用 力和反作用力 做功 情况判断
4一对 作 用 力和 反作 用 力一 个做 正 功 , 另 一个 做 负
功
如图 4 所示 , 放在光滑水平面上的木板 M, 在 M上方有
一
Ke y wo r d s a c t i o n a n d r e a c t i o n ; a c t i n g ; s i t u a t i o n j u d g m e n t
功情况怎样? Q - — —・ v
2一 对作 用 力和反 作 用力都 做 正功
- -
Q Q
解析 : 由于同种电荷相互排斥 , A给 B一个 向左的库仑
斥力 ,小球 B向左运动 , A对 B做库仑斥 力 F : 对 B正功 ,
由于 A不 动 , 故 B给 A 的 斥 力 F 不做功。
图 2
如图 2 所示 , 在光滑绝 缘水平面上有 两个带正 电小 球 , 所带 电量均为 Q。先让两球 固定 , 某 时刻同时撤去外力后两 电荷之 间的相互作用力做功情况怎样? 解析: 撤去外力 后 , 由于 同种 电荷相互 排斥 , 会 发现两 小球迅速 向两边分开 。在小球分 开的过程 中, 由于电荷 问库 仑力 的相互作用使两个小球都 获得 了动 能 ,此过程 中库仑 力对两个小球都做 了正功 。
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作用力和反作用力做功的几种情况分析
作用力与反作用力发生在相互作用的两个物体之间,作用力与反作用力的功的问题实质上就是寻找力的方向上的位移问题。
在这里我从几个实例出发,就有关作用力做功与反作用力做功的几种类型进行了分析,以帮助同学们理清思路,提高分析问题的能力。
一、作用力与反作用力均不做功
例1.如图1所示,质量为m1的a物体和质量为m2的b物体在水平拉力f的作用下,一起沿光滑水平面向右运动,当运动距离为s 时,这一过程中,a物体对b物体的支持力做功大小?b物体对a 物体的压力做功大小?
解析a物体对b物体的支持力与b物体对a物体的压力是一对作用力与反作用力。
物体运动距离为s过程中,由于a物体对物体的支持力fn在这一方向上物体的位移为零,所以a物体对b物体的支持力fn做的功一定为零。
同样分析,b物体对a物体压力f′n 做的功也一定为零。
此题也可进一步分析得出地面对a物体的支持力和a物体对地面的压力这一对作用力与反作用力均不做功。
二、作用力做功,反作用力不做功
例2.如图1所示,质量为m1的a物体和质量为m2的b物体在水平拉力f的作用下,一起沿粗糙水平面向右运动,设动摩擦因数为μ,运动距离为s,求地面对a物体摩擦力做功的大小和a物体对地面摩擦力做功的大小?
解析:从整体上分析,a和b组成的系统受四个力的作用:重力(m1+m2)g,地面对系统的摩擦力f,地面支持力fn,拉力f。
地面对a物体的摩擦力与a物体对地面的摩擦力是一对作用与反作用力。
地面对物体a的摩擦力为:f=μ(m1+m2)g。
当系统运动距离为s时,地面对a物
体的摩擦力做功大小为:w=fs=μ(m1+m2)gs。
但由于地面处于静止状态,在a物体对地面摩擦力的方向上位移为零,所以a物体对地面摩擦力做功大小为零。
三、作用力做正功,反作用力也做正功
例3.如图2所示,两个用条形磁铁做成的小车a和b,原来静止放在光滑水平面上,现从静止状态同时开始释放它们,分析以后的过程中它们之间的力的做功情况?
解析:如图所示的小车之间表现为相互吸引力,这是一对作用力与反作用力。
开始静止在光滑水平地面上,当释放它们后,对两个物体而言,力的方向都与物体的位移方向相同,即作用力做正功,反作用力也做正功。
四、作用力做负功,反作用力也做负功
例4.如图2所示,两个用条形磁铁做成的小车a和b,原来静止放在光滑水平面上,给a车一个向左的初速度的同时,给b车一个向右的初速度,分析两小车相距最远之前,其相互作用力的做功情况?
解析:同上的分析过程,图2所示的小车之间表现为相互吸引力。
对a物体而言,力的方向与物体的位移方向相反,作用力做负功;对b物体而言,力的方向与物体的位移方向相反,反作用力也做负功。
五、作用力做正功,反作用力做负功
例5.如例1问题,试分析a物体对b物体摩擦力f的做功情况与b物体对a物体摩擦力f′的做功情况?
解析:a物体对b物体的摩擦力f与b物体对a物体的摩擦力f′是一对作用和反作用力。
在运动过程中,物体间没有发生相对滑动,a物体与b物体位移相同,所以a物体对b物体的摩擦力f做正功,b物体对a物体的摩擦力f′做负功。
六、作用力做功与反作用力做功大小相等
例6.如例1问题,求a物体对b物体摩擦力f′做功大小?。