摩擦力做功
【物理知识点】摩擦力做功与内能的关系
【物理知识点】摩擦力做功与内能的关系
摩擦力做功全部转化为内能，其内能等于滑动摩擦力乘以相对位移。
如果两个物体之间是静摩擦力，则两静摩擦力做的功之和必为零，所以静摩擦力不能产生热量。
两个相互接触并挤压的物体，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。
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
固体表面之间的摩擦力的来因有两个：固体表面原子、分子之间相互的吸引力（化学键重组的能量需求，胶力）和它们之间的表面粗糙所造成的互相之间卡住的阻力。
内能从微观的角度来看，是分子无规则运动能量总和的统计平均值。
分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。
原则上讲，物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和，但在一般热力学状态的变化过程中，物质的分子结构、原子结构和核结构不发生变化，所以可不考虑这些能量的改变。
但当在热力学研究中涉及化学反应时，需要把化学能包括到内能中。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
摩擦力做功几种求法
3l 白城一中物理组 / 闫炜平摩擦力做功计算是同学做题时容易疑惑的问题，概括的说分为三种情况，下面举例说明：一、在摩擦力大小、方向都不变的情况下，应该用θcos⋅⋅=sfWf可求。
二、在摩擦力大小不变，方向改变时，由微元法，可将变力功等效成恒力功求和。
例1：质量为m的物体，放在粗糙水平面上。
现使物体沿任意曲线缓慢地运动，路程为s，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。
则拉力F做的功为多少？解：由微元法可知：F做的功应等于摩擦力做功总和。
例2：如图所示，竖直固定放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧面半径为R，圆心O与A、D在同一水平面上，∠COB=θ。
现有一个质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下，已知小物体与AB斜面间的动摩擦因数为μ。
求（1）小物体在斜面体上能够通过的路程；（2）小物体通过C点时，对C点的最大压力和最小压力。
[解析]（1）小物体在运动过程中，只有重力及摩擦力做功，小物体最后取达B点时速度为零。
设小物体在斜面上通过的总路程为s，由动能定理得：①又由①②式得：（2）小物体第一次到达C点时速度大，对C点压力最大。
由动能定理④小物体最后在BCD圆弧轨道上运动，小物体通过C点时对轨道压力最小。
得：⑥解⑥⑦式得最小值[注意，摩擦力做功的公式sfW⋅-=中，s一般是物体运动的路程]三、摩擦力大小、方向都在时刻改变时，速度V越大时，压力NF也越大，则由NFfμ=可知NF越大，f也越大，摩擦力做功越多。
例1：连接A、B两点的弧形轨道ACB与ADB是用相同材料制成的，它们的曲率半径相同。
如图所示，一个小物体由A点以一定初速度v开始沿ACB滑到B点时，到达B点速率为1v若小物体由A点以相同初速度沿ADB滑到B点时，速率为2v与的关系：（）A 1v>2vB 1v=2vC 1v<2vD 无法判断[解析]A 物体沿ACB运动过程中受竖直向下的重力。
垂直于轨道向上的支持力，沿切线方向的摩擦力，其中重力、支持力不做功，摩擦力做负功，又据圆运动的知识，支持力的平均值小于重力，摩擦力的平均值较小。
高中物理摩擦力做功的常见问题分享
高中物理摩擦力做功的常见问题分享
1. 什么是摩擦力？
摩擦力是指两个物体在相互接触的情况下，由于表面之间微观粗糙不平，阻碍其相对
运动所产生的力。
当物体在受到摩擦力的作用下发生运动时，摩擦力会对物体产生负功，这是因为摩擦
力的方向与物体移动的方向相反。
例如，当一个石头在地面上滚动时，地面对石头施加了
摩擦力，阻碍了石头的运动，摩擦力在这种情况下做了负功。
4. 摩擦力做功与静摩擦力、滑动摩擦力有什么区别？
摩擦力做功的公式为：W=Fs×d×cosθ，其中W表示功，Fs表示摩擦力，d表示物体
位移的距离，θ表示摩擦力和物体移动方向之间的夹角。
6. 为什么汽车行驶时会产生摩擦力的热量？
汽车行驶时，轮胎与地面之间产生摩擦力，由于车轮的旋转产生动能，摩擦力将一部
分动能转化为热能，使轮胎和地面之间产生热量。
7. 如何减小摩擦力的损失？
减小摩擦力的损失有以下方法：减小物体间的接触面积、涂抹润滑油、改变物体表面
的状况、使用滚动运动等。
功率是表示单位时间内做功的量，而摩擦力所做的功和动力的大小及运动的速度有关，因此功率与摩擦力有关。
减小摩擦力可以提高物体的效率，从而增加功率。
_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 ）
摩擦力做功问题及求变力做功的几种方法(学生版)-高考物理热点模型
摩擦力做功问题及求变力做功的几种方法学校：_________班级：___________姓名：_____________模型概述1.摩擦力做功问题1)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力都可以对物体可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
2)静摩擦力做功的能量问题①静摩擦做功只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能。
②一对静摩擦力所做功的代数和总等于零，而总的机械能保持不变。
3)滑动摩擦力做功的能量问题①滑动摩擦力做功时，一部分机械能从一个物体转移到另一个物体，另一部分机械能转化为内容，因此滑动摩擦力做功有机械能损失。
②一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，总功W =-F f ⋅x 相对，即发生相对滑动时产生的热量。
2.求变力做功的几种方法1．用W =Pt 求功当牵引力为变力，且发动机的功率一定时，由功率的定义式P =W t，可得W =Pt .1)“微元法”求变力做功:情形一：当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，力F 做的功与路程有关，W =Fs 或W =-Fs ，其中s 为物体通过的路程．情形二：当力的大小不变，运动为曲线时，将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和,此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功.【举例】质量为m 的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功W f =F f ⋅Δx 1+F f ⋅Δx 2+F f ⋅Δx 3+...=F f ⋅(Δx 1+Δx 2+Δx 3+...)=F f ⋅2πR2)“图像法”求变力做功:在F -x 图像中,图线与x 轴所围“面积”的代数和就表示力F 在这段位移内所做的功,且位于x 轴上方的“面积”为正功,位于x 轴下方的“面积”为负功,但此方法只适用于便于求图线与x 轴所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形).【举例】一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x 0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W =F 0+F 12x3)“平均力”求变力做功:当力的方向不变而大小随位移线性变化时,可先求出力对位移的平均值F =F 0+F 12,再由W =F l cos θ计算,如弹簧弹力做功.【举例】弹力做功，弹力大小随位移线性变化，取初状态弹力为0，则W =F x =0+F k 2x =0+kx 2x =12kx 24.应用动能定理求解变力做功：在一个有变力做功的过程中，当变力做功无法直接通过功的公式求解时，可用动能定理W 变+W 恒=12mv 22-12mv 21，物体初、末速度已知，恒力做功W 恒可根据功的公式求出，这样就可以得到W 变=12mv 22-12mv 21-W 恒，就可以求出变力做的功了．【举例】用力F 把小球从A 处缓慢拉到B 处，F 做功为W F ，则有：W F +W G =0⇒W F -mgl (1-cos θ)=0⇒W F =mgl (1-cos θ)5)等效转换法求解变力做功：将变力转化为另一个恒力所做的功。
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。
摩擦力在斜面做功的公式
摩擦力在斜面做功的公式嘿，咱们今天来好好聊聊摩擦力在斜面做功的公式。
先说说什么是摩擦力吧。
想象一下，你在一个粗糙的斜面上推一个箱子，是不是感觉要用更大的劲儿？这就是因为有摩擦力在“捣乱”，它就像一个“小恶魔”，总是阻碍着物体的运动。
咱们来看这个摩擦力在斜面做功的公式：W = F×s×cosθ。
这里的 W 就是摩擦力做的功，F 是摩擦力的大小，s 是物体在斜面上移动的距离，而θ 呢，则是摩擦力的方向与移动方向之间的夹角。
比如说，有一次我去帮朋友搬家，他家有个特别重的柜子要从楼梯搬下去。
那楼梯就像是一个斜面，我使劲儿拉着柜子，能明显感觉到摩擦力在和我作对。
柜子和楼梯面接触的地方，发出“嘎吱嘎吱”的声音，我的手都被勒得生疼。
我费了好大的劲儿才把柜子拉下去一段距离。
这时候，我就深刻体会到了摩擦力的厉害，也更明白了这个公式中每个量的意义。
再举个例子，学校里组织爬山活动，我看到同学们爬坡的时候，有的鞋子和地面的摩擦力小，就容易打滑；而有的同学鞋子摩擦力大，就能比较轻松地往上爬。
这其实也和摩擦力在斜面做功有关系。
在解题的时候，咱们得先搞清楚题目里给了哪些条件。
是告诉了摩擦力的大小，还是移动的距离，或者是夹角的度数。
有时候，题目会故意绕几个弯子，咱们可不能被它给骗了。
比如说，有一道题说一个物体在斜面上匀速下滑，已知斜面的角度、物体的质量和斜面的粗糙程度，让求摩擦力做的功。
这时候，咱们就得先根据物体匀速下滑这个条件，得出摩擦力等于重力沿着斜面方向的分力，然后再用公式去计算做功。
总之，摩擦力在斜面做功的公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们多结合实际例子去理解，多做几道题练练手，就一定能把它拿下！就像我们在生活中克服各种困难一样，只要用心，没有什么是做不到的。
希望大家以后再遇到这类问题，都能轻松应对，把摩擦力在斜面做功的相关题目做得又快又准！。
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
03
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
01
滑雪
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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
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C滑块和地面系统增加的内能总和为
2 2
1mv
D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。