摩擦力做功专题共26页文档
专题复习摩擦力做功与变力做功
专题摩擦力做功与变力做功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摩擦力大小和方向的不确定性，使得摩擦力做功有其自身的特殊性，本文简单归纳摩擦力做功的一些特点。
（一）静摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功；滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功。
如图1所示，物体在水平拉力下静止在粗糙水平面上，物体与桌面间有静摩擦力，该摩擦力不做功。
图1如图2所示，光滑水平面上物体A、B在外力F作用下能保持相对静止地匀加速运动，则在此过程中，A对B的静摩擦力对B做正功。
图2如图3所示，物体A、B以初速度滑上粗糙的水平面，能保持相对静止地减速运动，则在此过程中A 对B的静摩擦力对B做负功。
图3例1. 在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A（如图4），平板上放一质量的物体B，A、B之间动摩擦因数为。
今在物体B上加一水平恒力F，B和A发生相对滑动，经过时间，求：（1）摩擦力对A所做的功；（2）摩擦力对B所做的功；（3）若长木板A固定时B对A的摩擦力对A做的功。
图4解析（1）平板A在滑动摩擦力的作用下，向右做匀加速直线运动，经过时间，A的位移为因为摩擦力的方向和位移相同，即对A做正功，其大小为。
（2）物体B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向右做匀加速直线运动，B的位移为摩擦力方向和位移方向相反，所以对B做负功为。
（3）若长木板A固定，则A的位移，所以摩擦力对A做功为0，即对A不做功。
（二）、滑动摩擦力做功的特点：①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。
②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。
1.一对滑动摩擦力做功的代数和必不为零，且等于滑动摩擦力的大小与两物体间相对位移的乘积，即例2. 如图6，一质量为M 的木板，静止在光滑水平面上，一质量为的木块以水平速度滑上木板。
摩擦力做功
摩擦力做功1.无论静摩擦还是动摩擦力，有可能做正功，或者负功，或者不做功。
2一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零3一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和为负值4.关于摩擦生热1）滑动摩擦才生热，静摩擦不生热2）相互摩擦的两个物体的接触面都“生热”，因此摩擦生热所涉及到的对象应该是相互摩擦的两个物体组成的系统。
3）实质：通过一对相互作用的滑动摩擦力做功，将系统的机械能转化成内能。
即，系统损失的机械能等于系统增加的内能5.摩擦生热公式：Q热=f×d（d为相互摩擦的两个物体发生的相对路程）（1）当A和B同向运动时，A和B发生的相对路程是d=X A—x B（2）当A和B反向运动时（A向左B向右）A和B发生的相对路程是d=X A＋x B例1．质量为m的子弹以v0的初速度击中原来静止放在光滑平面上的质量为M 的长木板，当子弹打入金属块的深度为d时，子弹与长木板以共同的速度v m一起运动（即子弹停留在木板中），此时长木板在平面已滑行的距离为S。
在子弹打入长木板的过程中，已知子弹与长木板之间的摩擦力为f，请证明在子弹与木板摩擦的过程中，木板与子弹组成的系统产生的内能（热量）Q=f d练习1，质量为m 的滑块以v的初速度在粗糙水平地面上滑行，一段距离S后停下来，物体的重力加速度为g，物体与地面之间的摩擦因素为μ，那么在滑行的过程（）A.摩擦力对物体做功为—μmgS，摩擦力对地面做功为0。
B.滑块增加的内能为2 21mvC滑块和地面系统增加的内能总和为2 21mvD滑块和地面系统增加的内能总和为Q=f d练习2.如图，高度h=5m的光滑曲面的底端和水平传送带相切，传送带两轮的间距很大，传送带顺时针转动，传送带的传送速度为v2=5m/s。
质量为m=1kg的物体，曲面上从静止开始下滑，下滑到底端进入水平传送带上，由于两轮的间距很大，所以物体最终在传送带上与传送带保持相对静止的运动，g=10m/s2.，物体与传送带之间的动摩擦因素为μ=0.5，求物体在传送带上运动的过程中，产生的总热量Q。
摩擦力做功专题PPT课件
两物体间的相对位移的乘积，即
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习题：
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习题：
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4
功的公式的说明；W=FScosα
（1）功与力对应，应指明哪个力 （重力、支持力、拉力、摩擦力、 合力等）所做的功。
（2）功是过程量，与一段位移相 对应。
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5
功的公式的说明；W=FScosα
（3）公式中F为恒力，S为物体的位移，α
为恒力F与位移S的夹角。应该注意的是功
的计算式只适用作用于物体上的力是恒力，
（1）各个力对物体所做的功。
（2）合外力对物体所做的功。
（3）各力对物体所做的功的代数和。
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习题讲解：
解： （1）物体的受力如图所示
WF=FScos37°=10×2×0.8J=16J Wf=fScos180°=4.2×2×(-1)J=-8.4J WG=0J WN=0J
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习题讲解：
（2）物体所受合外力为 ΣF=Fcos37°-f=10×0.8N-4.2N=3.8N
2、力对物体所做的功，等于力的大 小、位移的大小、力和位移的夹角的 余弦这三者的乘积。
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功的公式的说明；W=FScosα
作用在物体上的某个力对物体做功 的多少只取决于力的大小、位移的 大小和力的方向与位移方向夹角的 余弦值，与物体所受其他力无关， 与物体运动的快慢、时间的长短、 加速度的大小都没有关系。
物体沿一条直线运动的情况。如果物体受
到的是变力（包括大小不变，但方向改变）
或沿曲线运动，则不能直接用上述公式计
专摩擦力做功专题
物理教研室
专题：摩擦力做功
一、滑动摩擦力做功 二、静摩擦力做功
结束
一、滑动摩擦力做功
相互接触、互相挤压、并有相对运动的两个物 之间的摩擦力，叫滑动摩擦力。F=μN
1、滑动摩擦力做负功 2、滑动摩擦力做正功 3、滑动摩擦力不做功
一、滑动摩擦力作功
1、滑动摩擦力做负功 W=fs 滑动摩擦力方向与运动方向相反时，W 为负功
行了距离S，请判断摩擦力对红木块做功的正负
F
专题：摩擦力做功
一、滑动摩擦力作功 二、静摩擦力做功
结束
谢谢观赏
岭东高级中学
例：质量为m的红木块受到F的作用在摩擦系数为μ的水 平地面上滑行了距离S，请判断摩擦力对红木块做功 的正负 F θ μ m S
一、滑动摩擦力作功
2、滑动摩擦力做正功 W=fs 滑动摩擦力方向与运动方向相同时，W 为正功
例： 黄木块和红木板共同滑行，相对地面V2 ＞ V1， 请判断黄木块和红木板受到的摩擦力的正负
二、静摩擦力做功
1、静摩擦力不做功
例1：水平地面的动摩擦系数为μ，红木块受到F的作用 但没有发生位移，请判断静摩擦力对红木块做功的情 况
F μ
二、静摩擦力做功
2、静摩擦力做正功 例：圣诞树相对货车静止，货车匀速行驶在公 路上，圣诞树都受到什么力作用？做功情况如 何？
二、静摩擦力做功
3、静摩擦力做负功 例：红木块受到F的作用与黄木块一起在水平地面上滑
V2 V1Hale Waihona Puke 一、滑动摩擦力作功
3、滑动摩擦力不做功 地面受到的摩擦力做功吗？
专题：摩擦力做功
一、滑动摩擦力作功 二、静摩擦力做功
专题摩擦力做功
根据物体的运动情况和受力情况， 确定静摩擦力的方向和大小，然后 根据功的表达式计算静摩擦力做的 功。
04 滚动摩擦力做功简介
滚动摩擦力产生原因及特点
产生原因
滚动摩擦力是由于物体在另一物体表 面上滚动时，接触面之间的微小凹凸 不平引起的相互碰撞和变形所产生的 阻力。
特点
滚动摩擦力通常比滑动摩擦力小，因 为滚动接触时，物体之间的接触面积 较小，且变形较小，所以摩擦力也较 小。
影响因素分析
01
接触面粗糙程度
接触面越粗糙，摩擦力越大，做的功也越多。
02
正压力大小
正压力越大，摩擦力越大，做的功也越多。
03
物体运动状态
物体运动状态不同，受到的摩擦力也不同，因此做的功 也不同。例如，静止的物体受到的静摩擦力比运动的物 体受到的滑动摩擦力小。
02 滑动摩擦力做功探讨
滑动摩擦力产生条件
03 静摩擦力做功研究
静摩擦力产生条件及特点
产生条件
相互接触的物体间有相对运动趋势；接触面不光滑；物体间 有正压力。
特点
静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，可以是阻 力，也可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。
静摩擦力做功表达式推导
表达式
W=fs，其中f为静摩擦力，s为物体在力的方向上通过的距离。
专题摩擦力做功
汇报人：XX
目录
• 摩擦力做功基本概念 • 滑动摩擦力做功探讨 • 静摩擦力做功研究 • 滚动摩擦力做功简介 • 摩擦力做功在生活中的应用 • 总结与展望
01 摩擦力做功基本概念
摩擦力定义及分类
摩擦力定义
两个相互接触的物体，当它们发生相 对运动或具有相对运动趋势时，就会 在接触面上产生阻碍相对运动或相对 运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
上课用摩擦力做功专题
实验步骤及注意事项说明
实验步骤 01
1. 准备实验器材，包括测力计、滑块、水平面等。 02
2. 将滑块放置在水平面上，调整测力计使其与滑 03 块连接。
实验步骤及注意事项说明
01 3. 逐渐增加滑块上的砝码质量，记录下滑块开始 滑动时的最大静摩擦力。
02 4. 使滑块在水平面上做匀速直线运动，记录下滑 块受到的滑动摩擦力和滑块的位移。
实验：测量滑动摩擦系数并
05
计算其做功大小
实验目的和原理介绍
实验目的
通过测量物体在水平面上滑动时受到的 摩擦力，计算滑动摩擦系数，进而求得 摩擦力所做的功。
VS
原理介绍
滑动摩擦力是物体在接触面上滑动时受到 的阻碍其运动的力，大小与正压力成正比 ，比例系数称为滑动摩擦系数。根据功的 定义，力在力的方向上移动的距离的乘积 即为该力所做的功。
摩擦系数及其影响因素
摩擦系数定义
两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。
影响因素
其大小主要与接触面的材料、温度、湿度、压力、表面粗糙度、相对运动速度等因素有关。一般情况下，摩擦系 数随温度的升高而增大，随湿度的增大而减小，随压力的增大而减小，随表面粗糙度的增大而增大，随相对运动 速度的增大而减小。
变力作用下摩擦力做功的计算方法
通过微积分的方式，将变力在微小位移上的做功进行累加，即$W = int_{s_1}^{s_2} F(s) ds$，其中$F(s)$为随位移变化的力函数。
注意事项
在实际应用中，往往需要根据具体情况对力函数进行简化和近似处理，以便于计 算。
复杂系统中摩擦力做功计算
复杂系统中摩擦力做功的计算方法
摩擦力做功
功的公式的说明；W=FSCosα
• （4）功是标量，但有正负之分 功是一个标量，它的正、负有什么含 义呢？如果一个力对物体做正功，说 明这个力对物体的运动起促进作用， 是动力；反之，一个力做负功，它对 物体来说就是阻力；功的正、负量不 表示方向，只表示动力或者是阻力做 功，+100J的功和－100J的功意义是不 一样的。
送 静摩擦力对物体所做的功？
带
一 2、当物体随传送带一起匀速向上运动时，
起 静摩擦力对物体所做的功？
运
动
的
物
体
的
广东省恩平市第一中学 胡文海制
练 习 题 ：
1、大小少的是
广东省恩平市第一中学 胡文海制
练 习 题 ：
2、一个质量m=2kg的物体，受到与水平方 向成37°角斜向上方的拉力F=10N，在水 平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间 的滑动摩擦力f=4.2N。求
摩擦力做功
正功
水平传送带
❖ 1、滑动摩擦力 负功
擦黑板的黑板擦
不做功 被擦的黑板
结论：摩擦力，不论是静摩擦还是滑动摩擦，都可以做正功、 做负功或者不做功。
正功 手握住杯子向上移动
❖ 2、静摩擦力
负功 不做功
手握住杯子向下移动 手握住杯子左右移动或静止
广东省恩平市第一中学 胡文海制
广东省恩平市第一中学 胡文海制
图(2)
广东省恩平市第一中学 胡文海制
静
摩 擦 静摩擦力可以对物体做负功
力 静摩擦力可以对物体做正功
做 功
静摩擦力可以对物体不做功
广东省恩平市第一中学 胡文海制
静
摩
擦 •物体之间的静摩擦可以对其中 力 一个物体做正功，也可以做负
专题：摩擦力做功
03
摩擦力做功的实例分析
生活中的摩擦力做功
走路
在走路时，脚与地面之间的摩擦力做功，帮助我们向前移动。
车辆行驶
车辆行驶时，轮胎与地面之间的摩擦力做功，使车辆前进。
机器运转
机器运转时，齿轮、轴承等部件之间的摩擦力做功，使机器正常 工作。
工业生产中的摩擦力做功
01
02
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传送带
传送带在运输物品时，摩 擦力做功，使物品在传送 带上滑动。
静摩擦力做功的实例
在斜面上静止的物体受到沿斜面向上的静摩擦力 作用，当斜面倾斜角度变化时，静摩擦力的方向 和大小也会随之变化，静摩擦力做功使物体保持 静止状态。
滚动摩擦力做功
滚动摩擦力做功
滚动摩擦力做功的公式
滚动摩擦力做功的特点
滚动摩擦力做功的实例
当物体在接触面上滚动时，会 产生滚动摩擦力，此时滚动摩 擦力做功。滚动摩擦力做功的 特点是，其功的大小等于滚动 摩擦力与相对位移的乘积。
攀岩时，手和脚与岩壁之间的摩 擦力做功，使攀岩者能够稳定地 攀爬。
04
摩擦力做功的能量转换
摩擦力做功与能量转换的关系
01
摩擦力做功是能量转换的重要途径之一，它可以将 机械能转换为热能或其他形式的能量。
02
当两个物体相互接触并产生相对运动时，摩擦力会 阻碍它们的运动，并通过做功消耗机械能。
03
摩擦力做功的过程伴随着能量的损失，因为部分机 械能转换为热能散发到周围环境中。
机械手臂
机械手臂在抓取和移动重 物时，摩擦力做功，帮助 机械手臂完成动作。
轴承运转
轴承在运转时，摩擦力做 功，使轴承正常转动。
体育运动中的摩擦力做功
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滑雪