关于摩擦力做功的几类情况分析
关于摩擦力做功问题的分析

所示情况 。 析讨论 。 如图 2 所示 , 在水 平地 面上 , 一个 质量为 M 的木板上放 置一 个 3 . 3一对摩擦力 , 两个都做功 的情况分为以下 四种情况 : 质量为 m 的小木块 ,木 板 M与小木块 m的动摩 擦因数为为 , 利 对静摩擦力 , 一个做正 功 , 一个做负功且数值相等 , 这一对静 用水平恒力 向右拉 M, 如果 M 的加速度 >I X g , 那 么 m将相 对于 M 摩擦力对系统的总功为零 ,且没有机械 能向 内能 的转化如 图 3所 向左滑动 , 它将受 到 M 的滑动摩擦 力是 向右的 , 并 且它相对 于地面 示 ; 一对滑动摩擦力 , 一个做正功 , 一个 做负功 , 但数值不 等 , 部分机 的运动也是 向右 的。 这时 , M对它的滑动摩 擦力 对它做 了正功 , 而它 械能转变为系统 的内能 , 如图 2所示 ; 一对滑动摩擦力都 可以做负 对 M的滑动摩擦力做 了负功 , 如图 1 所示, 物体 对地面 的滑 动摩擦 功 ,如水 平飞行 的子 弹与一个在光滑水平地面上 的木块相对 运动 ,
一
力对地面不做功 。 由此得知 , 滑动摩擦力可以对物体 做负功 、 做正功 且子弹穿过木块 , 但 并没有改变木块 的运动方 向; 无论是一 对静摩 也 可 以不 做 功 。 擦力还是 一对 滑动摩擦力 , 永远不 可能 出现都做正功的情况。 4静摩擦力做功与滑动摩擦 力做 功的主要 区别 静摩擦力做 功时 , 没 有机械能 向内能 的转化 , 而滑动摩擦 力做 功时 , 必伴 随机械能 向内能的转化 , 即“ 摩擦生热 ” , 由摩擦而转化 的 热能等于相互作用 的一对 滑动摩擦力所 做的功的代数和 , 即 ∑w , ∑w等于一个摩擦力和相摩擦 的两个物体 的位移之差 的乘 积 , 或者 图 1 说 ,摩擦生 的热等于摩擦 力和相摩擦 的两个 物体的相对 位移 的乘
摩擦力受力分析

练习3:小物块自光滑曲面上P点滑下,通过粗糙的 静止的水平传送带后落于地面上Q点,如图所示。 现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动,让m仍从 P处滑下,则物块m的落地点: A A、 仍在Q点 B、 在Q点右边 C、 在Q点左边 D、 木块可能落不到地面
题型3 摩擦力大小的计算
例1.如图所示,质量为m的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ ,由于固定的光滑导槽A、B的控 制,工件只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右运动, 同时用F拉动工件F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运
析其他力 (电磁力、浮力等).
对物体受力分析时应注意以下几点
(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆;
(2)对于作用在物体上的每一个力,都必须明确它的来源,不能无中生有;
(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),
不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.
假设法是受力分析有效的辅助方法.当不容易确定某力的有无或方向时,可 先假设该力有或无(或方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变 效果.
3.我国国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半 球形,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险在半球形屋顶上向 上缓慢爬行(如图13所示),他在向上爬的过程中 A.屋顶对他的支持力不变 B.屋顶对他的支持力变小 C.屋顶对他的摩擦力变大 D.屋顶对他的摩擦力变小 ( )
题型探究
题型1 静摩擦力的有无及方向的判定
如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与 【例1】 B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正 确的是( ) A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反
B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反
一对相互作用的摩擦力做功的特点

一对相互作用的摩擦力做功的特点湖北枣阳二中 张锋在高中阶段,许多学生对于相互作用力的做功情况尤其是一对相互作用的摩擦力做功的情况感觉很模糊,甚至是束手无策。
现在我就一对相互作用的摩擦力做功的特点发表一下我的看法。
一.一对静摩擦力做功特点(1) 单个静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
例如在斜面上静止不动的物体,静摩擦力不做功;与倾斜的传送带一起匀速上升的物体,静摩擦力做正功;与倾斜的传送带一起匀速下降的物体,静摩擦力做负功。
(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,即021=+W W 。
由于受静摩擦力的物体相对静止,所以他们的位移相等,而一对静摩擦力等大反向,故有0)(21=⋅-+⋅==s f s f W W 。
(3) 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他形式的能。
二.一对滑动摩擦力做功特点(1) 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,故单个滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功。
例如沿粗糙的斜面下滑的物体,滑动摩擦力对物体做负功而对斜面不做功。
(2) 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值恰等于于相对位移的乘积,即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。
(Q W W -=+21,其中Q 就是在摩擦过程中产生的内能)。
(3) 一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能。
转化为内能的数值等于滑动摩擦力于相对位移的乘积,即相对s F Q f ⋅=。
例如:质量为1m 的木板A 静止在光滑的水平面上,A 的上表面动摩擦因数为u,质量2m为物体B 左端以0v 水平冲上A 的上表面,当B 恰好到达A 的右端时二者相对静止。
求:(1)该过程中摩擦力分别对A,B 和系统做的功;(2)系统产生的内能。
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。
关于摩擦力作功问题的讨论

关于摩擦力作功问题的讨论XXX学号: 1412310733001永济市XX中学山西 044500摘要:本文主要讨论了摩擦力作功的问题.主要从具体实例入手对摩擦力做正功、做负功和不做功等问题进行了剖析,分别说明了滑动摩擦力和静摩擦力均有不做功,做正功和做负功的情况,指出了静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的主要区别。
并提出了分析摩擦力做功的基本方法。
关键词:摩擦力;滑动摩擦力;静摩擦力;做功;不做功……引言:摩擦力和摩擦力作功本身就是一个很复杂的问题,人们常会出现以下几种模糊不清的认识:“滑动摩擦力和滚动摩擦力总是阻碍物体运动的,所以滑动摩擦力和滚动摩擦力一定做负功”,“静摩擦力一定不做功”等,很多学生对静摩擦力和动摩擦力做不做功,做什么功等具体情况分析不清楚,因此,本文从日常生活中的实例入手,对摩擦力做功的问题进行分析讨论.正文:由牛顿第二定律我们知道,力是改变物体运动状态的原因。
显然,要使物体由静止开始运动,就要给予物体动力,或推或拉。
一旦动力消失,运动就会慢慢停下来。
我们并未施加任何使物体停止的作用力,那是什么使物体停下来了呢?是物体与物体之间产生的作用力,这个力阻止了物体的运动,使它最终停下来,这个力就是摩擦力。
发生在物体接触面之间的这种现象就叫摩擦。
通过对现实生活中物体运动的具体情况分析,我们发现摩擦力可以分静摩擦和动摩擦两种。
若两相互接触,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力叫做静摩擦力。
例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果。
能把线织成布,把布缝制成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用,皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力把货物送往别处。
若两相互接触,而又相对运动的物体,在外力作用下发生了相对运动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对运动的力叫做动摩擦力。
例如每天女士往脸上擦化妆品,手不断地在脸上擦来,手和脸之间的摩擦就是滑动摩擦力你每天玩电脑时鼠标不断地在鼠标垫上运,之间的摩擦就是滑动摩擦力滑动摩擦力与静摩擦力的最主要的区别就是是否发生相对滑动!滑动摩擦力是两个相互接触的物体,接触面有弹力存在且相互发生相对滑动。
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摩擦力是物体之间接触时产生的一种抵抗相对运动的力。
在高中物理中,学生常常会遇到摩擦力做功的问题。
下面是一些常见的与摩擦力做功有关的问题分享。
1. 什么是摩擦力做功?摩擦力做功是指物体在相互摩擦的作用下,通过摩擦力做的功。
当物体受到外力作用使其运动时,摩擦力会减慢物体的运动并产生热能。
这个过程中,摩擦力对物体做了功。
2. 摩擦力做功的大小与哪些因素有关?摩擦力做功的大小与摩擦力的大小、物体的位移和摩擦力的方向有关。
摩擦力越大,位移越大,摩擦力做的功就越大。
当物体的位移与摩擦力的方向相摩擦力对物体做正功;当物体的位移与摩擦力的方向相反时,摩擦力对物体做负功。
3. 如何计算摩擦力做功的大小?摩擦力做功的大小可以通过计算摩擦力与物体的位移之间的点积来得到。
公式为:功 = 摩擦力× 位移× cosθ,其中θ为摩擦力与位移的夹角。
4. 摩擦力做功的功率有关系吗?是的,摩擦力做功的功率与摩擦力做功的大小和时间有关。
功率是指单位时间内所做的功,可以通过功 = 功率× 时间来计算。
当摩擦力做的功越大,或是在相同的时间内做的功更多,功率就越大。
5. 摩擦力做功时产生的热能如何计算?摩擦力做功产生的热能可以通过摩擦力做的功转化而来。
公式为:热能 = 摩擦力× 位移。
热能是能量的一种形式,根据能量守恒定律,热能产生的多少等于摩擦力做的功的大小。
6. 如何减小摩擦力做功产生的热量损失?要减小摩擦力做功产生的热量损失,可以采取以下措施:(1) 减小物体间的接触面积:减小接触面积可以减小摩擦力的大小,从而减少热量的产生;(2) 减小摩擦力的大小:可以通过使用润滑剂、改变物体表面的粗糙度等方式减小摩擦力;(3) 缩短物体的位移距离:缩短位移距离可以减少摩擦力做的功,从而减少热量的产生。
以上就是高中物理中关于摩擦力做功的一些常见问题和解答。
希望对你有帮助!。
摩擦力做功几种求法

θOB CD A⑤1o 2o 3o 0v 1l 2l 3l摩擦力做功几种求法白城一中物理组 / 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 ⋅⋅=s f W f 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解③④⑤式得 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式得由牛顿第三定律知,小物体对C 点压力最大值为最小值 [注意,摩擦力做功的公式s f W ⋅-=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N F 也越大,则由N F f μ=可知N F 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。
常见几种做功的判断

常见几种做功的判断一、摩擦力做功1、滑动摩擦力做功情况例题:如图,求摩擦力对滑块和木板做的功各是多少?(滑块与木板间的动摩擦因数是μ)思考:(1)滑块与木板间的摩擦力是静摩擦力还是动摩擦力?(2)滑动摩擦力可以做负功吗?可以做正功吗?(3)一对滑动摩擦力做功的代数和是正是负?2、学生练习:如图,水平传送带以速度v匀速运动,将质量为m的小物体轻放在传送带的一端。
(1)试分析物体的运动情况。
(2)设其动摩擦因数为μ,求物体加速的位移。
(3)在这一加速过程中,分别求出滑动摩擦力对物体和皮带所做的功。
并验证例中的结论。
学生讨论:滑动摩擦力可以不做功吗?若可以,举例说明。
总结:滑动摩擦力可以做负功,也可以做正功,还可以不做功。
一对滑动摩擦力做功的代数和必为负。
3、静摩擦力做功情况:(1)学生回顾:在本节所讲的例题中,有静摩擦力做功的题吗?你能总结静摩擦力做功的特点吗?(2)例题分析:如图,设A、B的分别为2kg和3kg。
在水平恒力10的作用下,它F N们一起前进了2s,求这2s内A、B间的静摩擦力分别对A、B做的功。
学生讨论:静摩擦力可以不做功吗?举例说明。
总结:静摩擦力可以做正功,可以做负功,还可以不做功。
一对静摩擦力做功的代数和必为零。
二、一对平衡力做功的特点:思路一:一对平衡力等大反向,作用于同一个物体设物体的位移即为一对平衡力的位移,即一对平衡力的位移一样。
一个做正功,另一个一定做负功。
代数和一定为零。
思路二:因一对平衡力的合力为零,所以一对平衡力做功的代数和相当于它们合力做的功,必定为零,若一个做正功,另一个必做负功。
若物体不动,两个力均不做功总结:三、学生讨论:1、一对作用力与反作用力做功情况2、重力做功特点。
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关于摩擦力做功的问题
不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功。
力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功,而不是由力的性质来决定的。
力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力。
摩擦力可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直。
滑动摩擦力对物体做负功——物体克服滑动摩擦力做功,这是比较常见的情形。
滑动摩擦力可以做正功,如上图所示,平板车放在光滑水平面上,右端放一小木块,用力F拉平
板车,结果木块在平板上滑动,这时平板给木块的滑动摩擦力
f水平向右,木块的位移也向右,滑动摩擦力f对木块做正
功。
滑动摩擦力不做功的情况如右图所示。
A、B叠放在水平
面上,B用一水平绳与墙相连,现用水平力F将A拉出,物
体A对B的滑动摩擦力f水平向右,B的位移为零,所以,滑动摩擦力f对B不做功。
静摩擦力做功的情况可用上图所示的装置来说明。
若用水平力F拉平板车,木块与平
板车保持相对静止,而一起向右做加速运动,则平板车将给木块水平向右的静摩擦力f(用来产生加速度),在木块运动过程中,此力对木块做正功。
根据牛顿
第三定律,木块也将给平板车水平向左的静摩擦力f而平板车的位移
水平向右,故木块给平板车的静摩擦力对平板车做负功。
如果放在水
平地面上的物体,用一水平力去拉但没拉动,此时物体受的静摩
擦力与水平力大小相等,方向相反,但物体位移为零,所以静摩擦力
不做功。
如果受静摩擦力作用的物体位移不为零,静摩擦力做功也可能为零,如右图所示,匀速向右行驶的车厢内,用力将物块m压在左壁上,物块相对车厢静止,由力的平衡知,
车厢壁对物块有竖直向上的静摩擦力f,位移方向水平向右,故f与位移方向垂直,静摩擦力对物块不做功。