重力做功和摩擦力做功的特点
物理摩擦力知识考点总结
物理摩擦力知识考点总结（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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专题27 功和功率（解析版）
专题27功和功率1.功的正负的判断方法2.计算功的方法3.几种力做功比较(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关。
(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关。
(3)摩擦力做功有以下特点:①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。
③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=F f x相对。
4.求变力做功的方法方法以例说法应用动能定理用力F把小球从A处缓慢拉到B处,F做功为W F,则有W F-mgl(1-cos θ)=0,得W F=mgl(1-cos θ)微元法质量为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·Δx1+F f·Δx2+F f·Δx3…=F f(Δx1+Δx2+Δx3…)=F f·2πR功率法汽车以恒定功率P在水平路面上运动t时间的过程中,牵引力做功W F=Pt等效 转换法恒力F 把物块从A 拉到B,绳子对物块做功W=F ·(hsin α-hsin β)平均 力法弹簧由伸长x 1被继续拉至伸长x 2的过程中(在弹性限度内),克服弹力做功W=F (x 2-x 1)图象法一水平拉力F 0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,即W=F 0x 0【典例1】[恒力做功]如图所示，质量为m 的物体置于倾角为θ的斜面体上，物体与斜面体间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体沿水平方向向左做匀速运动，水平位移为L ，运动中物体与斜面体相对静止｡则关于斜面对物体的摩擦力和支持力的做功情况，下列说法中正确的是( )A. 摩擦力做的功为−mgLsinθB. 摩擦力做的功为−μmgLcosθC. 支持力做的功为mgLcosθD. 支持力做的功为mgLsinθcosθ【答案】D【解析】AB.对物体进行受力分析如图：根据受力分析可得摩擦力f =mgsinθ，由功的计算公式W =FScosθ，得摩擦力做的功W =−mgLsinθcosθ，故AB 错误；CD.斜面对物体的支持力F N =mgcosθ，得支持力做的功W =mgLsinθcosθ，故C 错误，D 正确。
重力做功的特点
• 5.机械能守恒定律与动能定理的区别 • （1）机械能守恒定律是有条件的，动能 定理具普遍适用性。 • （2）机械能守恒定律反应的是物体初末 状态机械能见的关系；动能定理揭示了物 体物体的动能变化与引起这种变化的合外 力的功的关系，既要分析初末状态的动能， 也须分析对应这两个状态之间，经历的过 程中各力做功情况。
• •
(3)物体在竖直面内的光华轨道上运动时 轨道支持力不做功，则机械能守恒。 • （4）细绳悬挂的物体在竖直平面内摆动， 选线的拉力不做功，则机械能守恒。 • （5）抛体运动（平抛、斜抛），在不考 虑空气阻力的过程中，机械能守恒。
• 4.机械能守恒定常见表达式 • （1）E1=E2.意义：系统初、末状态的机 械能守恒。 • (2) Ep减= Ek增。意义：系统减少（增加） 的势能等于系统增加（减少）的动能。 • （3） Ea减= Eb增。意义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统由a合b两部 风组成，a减少的机械能=b增加的机械能
（3）用能量转化来判断：若物体系统中 只有动能和势能的相互转化而无机械能与 其他形式的能的转化，则物体系统机械能 守恒。 • （4）对一些绳子突然绷紧、物体间非弹 性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械 能必定不守恒。
3.常见机械能守恒模型 （1）水平面上物体做匀速直线运动或者匀 速圆周运动其机械能保持不变。 （2）光滑斜面上的物体眼斜面匀加速下滑 或匀减速上滑时机械能守恒。若物体受摩 擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑， 机械能不守恒。
• 2.如何判断机械能是否守恒？ • （1）利用机械能定义判断：若物体在水 平面匀速运动，其动能势能均不变，机械 能不变。若物体沿斜面匀速下滑，动能不 变，重力势能减少，其机械能减少。 • （2）用做功判断：若物体或系统只有重 力（或弹簧的弹力）做功，虽受其他力， 但其他力不做功，机械能守恒。
摩擦力做功的特点
摩擦力做功的特点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】摩擦力做功的特点南阳市五中李彩芹摩擦力做功问题，一直是高中物理教学的重点，更是教学难点。
在具体问题中涉及到摩擦力是否做功、做功的正负，以及作为作用力反作用力的一对摩擦力（以下简称“一对摩擦力”）所做功的代数和的正负等问题，学生往往纠缠不清，理不清思路，甚至发生谬误。
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,仅供大家参考。
一、滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功。
1、滑动摩擦力可以对物体做负功这种情况最为常见，当滑动摩擦力阻碍物体运动或物体克服滑动摩擦力运动时，其对物体做负功．例1.如图1所示，一物块放在静止的粗糙水平桌面上，外力F把它拉着向右运动，在产生位移ｓ的过程中，摩擦力对物块做功情况如何？已知物块的质量为ｍ，与桌面之间的摩擦因数为μ分析与解物块在水平桌面上运动时，受到的滑动摩擦力大小为ｆ＝μｍｇ，其方向向左，而位移ｓ的方向向右，代入公式Ｗ＝ｆｓｃｏｓα，得Ｗ＝μｍｇｓｃｏｓπ＝－μｍｇｓ．即摩擦力对物体做了负功．2、滑动摩擦力可以对物体不做功在例1中水平桌面虽然受到物体对它的滑动摩擦力作用，但桌面并没有运动，即在滑动摩擦力作用下，桌面相对于地面的位移ｓ＝０，则Ｗ＝０，因而滑动摩擦力对桌面不做功．3、滑动摩擦力可以对物体做正功当滑动摩擦力的作用效果是加快物体运动时，其对物体做正功．例2.如图2所示，水平地面上有辆平板车，其粗糙的表面上放有一质量为ｍ的木块，当平板车向右加速运动的位移为ｓ时，发现木块在它上面发生向左方向的相对运动位移ｓ′，则滑动摩擦力对木块的做功情况如何？分析与解小车向右加速运动时，木块相对于小车向左滑动，所以木块受到的滑动摩擦力方向向右，在小车运动过程中，车上的木块相对于地面的位移为ｓ－ｓ′，方向向右（如图2所示）．所以，此过程中滑动摩擦力对木块做正功，其大小为Ｗ＝Ｆsｃｏｓα＝μｍｇ（ｓ－ｓ′）．同时滑动摩擦力对小车做负功Ｗ′＝μｍｇｓｃｏｓπ＝－μｍｇｓ，则一对滑动摩擦力分别对两物体所做功之和为Ｗ合＝Ｗ＋Ｗ′＝－μｍｇｓ′．即两物体之间的一对滑动摩擦力总做负功。
重力势能-2022-2023学年高一物理下学期新教材同步分层训练(人教版2019必修第二册)
新教材同步分层训练第八章机械能守恒定律8.2重力势能基础知识知识点梳理：知识点1（重力势能概念）1、重力做功的特点（1）物体运动时，重力对它所做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体的运动路径无关。
（2）重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。
W G=mgℎ=mg(ℎ1−ℎ2)= mgℎ1−mgℎ2例如：图中物体经过三种不同路径从A→C过程中，重力做的功：W G=mgℎ即：重力做功与路径无关。
2、重力势能（1）定义：物体由于被举高而具有的能量。
（2）公式E P=mgℎ，其中h表示相对参考面的高度（相对零势能面的高度）。
（3）特点①重力势能是标量，只有大小没有方向，但有正负，正负表达大小例如：+5J重力势能>-5J重力势能（正>0>负）②重力势能具有相对性重力势能的数学表达式E P=mgℎ是参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面高度。
当物体在参考平面的上方时，重力势能为正值；当物体在参考平面下方时，重力势能为负值。
注意物体重力势能的正负的物理意义是表示比零势能大还是小。
（物体在参考平面上时重力势能为零）③重力势能的参考平面的选取是任意的。
根据解题时的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能参考点。
④重力势能具有系统性系统内物体间必须有相互作用力，则相对位置变化时，力会做功，地球与物体间有作用力，没有地球则没有重力。
重力势能是地球与物体组成的“系统”共有的。
⑤重力势能的变化是绝对的物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。
知识点2（重力做功与重力势能）3、重力做的功与重力势能的关系（1）重力做功与重力势能的关系可以写为：W G=E P1−E P2，其中E P1=mgℎ1表示物体在初位置的重力势能，E P2=mgℎ2表示物体在末位置的重力势能。
当物体从高处向低处运动时，重力做正功，重力势能减小，也就是W G>0，E P1>E P2。
高考物理总复习(课标版)机械能之 机械能守恒定律
[解析]
甲图中重力和弹力做功，物体 A 和弹簧组成的
系统机械能守恒，但物体 A 机械能不守恒，A 错误；乙图中 物体 B 除受重力外，还受弹力，弹力对 B 做负功，机械能不 守恒，但从能量特点看 A、B 组成的系统机械能守恒，B 错 误；丙图中绳子张力对 A 做负功，对 B 做正功，其代数和为 丁图中小球的动能不变， C 正确； B 系统机械能守恒， A、 零， 势能不变，则其机械能守恒，D 正确．
[答案]
BCD
考点二
机械能守恒定律的应用
1．三种守恒表达式的比较
表达 角度 守恒 观点
表达公式
表达意义
注意事项
应用时应选好重 系统初状态机 力势能的零势能 Ek＋Ep＝ 械能的总和与 面，且初末状态 Ek′＋Ep′ 末状态机械能 必须用同一零势 的总和相等 能面计算势能
1．重力势能的变化与零势能参考面的选取无关(
[答案] √
2．被举到高处的物体重力势能一定不为零( [答案] × ) )
)
3．克服重力做功，物体的重力势能一定增加( [答案] √ )
4．发生弹性形变的物体都具有弹性势能( [答案] √
5．在弹性限度内同一弹簧无论拉伸还是压缩，只要形变 量相同其弹性势能就相同( )
高考物理总复习 课标版
第 3讲
机械能守恒定律
基 础
知 识 回 顾
知识点一
重力做功与重力势能
1．重力做功的特点 (1)重力做功与 路径 无关， 只与始、 末位置的高度差有关． (2)重力做功不引起物体
机械能 的变化．
2．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 减小 ；重 力对物体做负功，重力势能就 增大 ．
功能关系-能量守恒定律
6.4 功能关系能量守恒定律概念梳理：一、功能关系1．能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量．2．功能关系(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化．(2)做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量的转化必通过做功来实现．3．功与对应能量的变化关系不同的力做功对应不同形式能量的变化定量关系合外力做的功(所有外力做的功)动能变化W合＝ΔE k=E k2－E k1重力做的功重力势能变化W G＝－ΔE p＝E p1－E p2弹簧弹力做的功弹性势能变化W弹＝－ΔE p＝E p1－E p2只有重力、弹簧弹力做的功不引起机械能变化ΔE＝0除重力和弹力之外的力做的功机械能变化W其他＝ΔE电场力做的功电势能变化W电＝－ΔE p＝E p1－E p2分子力做的功分子势能变化W分＝－ΔE p＝E p1－E p2一对滑动摩擦力做的总功内能变化Q＝f·s相对思考：功和能有什么区别？答案功是反映物体间在相互作用的过程中能量变化多少的物理量，功是过程量，它与一段位移相联系；能是用来反映物体做功本领的物理量，它反映了物体的一种状态，故能是状态量，它与某个时刻(或某一位置)相对应．二、能量守恒定律1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．2．表达式：ΔE减＝ΔE增．3．对定律的理解(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路．考点一 摩擦力做功的特点及应用【注意】一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q ＝f ·s 相对，其中s 相对是物体间相对路径长度．如果两物体同向运动，s 相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，s 相对为两物体对地位移大小之和；如果一个物体相对另一物体做往复运动，则s 相对为两物体相对滑行路径的总长度．考点二 能量守恒定律的应用应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等]在变化． (2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE 减和增加的能量ΔE 增的表达式．(3)列出能量守恒关系式：ΔE 减＝ΔE 增．类别 比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量转化方面在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(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量1．相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体2．部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量 一对摩擦力做的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功总为负值，系统损失的机械能转变成内能相同点 两种摩擦力都可以对物体做正功，做负功，还可以不做功。
斜面上摩擦力做功的特点和推广应用
斜面上摩擦力做功的特点和推广应用
一、斜面上摩擦力做功的特点
1. 斜面上的物体受到重力和斜面法向力的作用，同时也受到摩擦力的阻碍。
2. 当物体在斜面上运动时，摩擦力始终与物体运动方向相反，并且大小随着物体运动的速度和斜面角度的变化而变化。
3. 斜面上摩擦力做功的特点是摩擦力始终阻碍物体运动，并减少了物体的动能，同时使物体的机械能逐渐转化为热能，最终以热能的形式散失到周围环境中。
4. 斜面上的摩擦力做功量由于摩擦力的大小和物体在斜面上移动的距离而不同。
二、斜面上摩擦力做功的推广应用
1. 斜面上摩擦力做功可以应用于机械能的转换，在机械工程领域中有广泛的应用。
例如，利用坡道或斜面将物体提升到高处，或将物体从高处移动到低处，可将势能转化为动能或反之，从而实现机械能的转换。
2. 斜面上摩擦力做功还可以应用于制动系统中。
例如，汽车的制动系统利用摩擦力产生制动力，将车辆的动能转化为热能，从而实现车辆的停止。
3. 在科学实验中，斜面上摩擦力做功可以用于测量物体的动能和摩擦力的大小。
例如，利用斜面实验测量汽车刹车摩擦系数，通过实验得
到摩擦系数的大小，可为制动系统的设计和升级提供理论基础。
4. 斜面上摩擦力做功还可以用于能量转化中。
例如，利用坡道或斜面来蓄能，可以将机械能转化为电能，用于驱动电动汽车、制造储能装置等。
综上所述，斜面上摩擦力做功是机械能转换、制动系统、科学实验和能量转化等领域中广泛应用的原理和方法，对推动科技进步和提高生活质量具有重要作用。
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所以在这△L段内摩擦力做的功为 Wf Ff L mgs
h
对滑行路线求和可得摩擦力的总功 Wf Wf mgs
从A到B的过程中，重力做功 WG mgh 而动能变化量为零，故由动能 定理得：mgh mgs 0
h s
练习：如图所示，质量为m 的物体从斜面上的A处由静止滑下，
在由斜面底端进入水平面时速度大小不变，最后停在水平面上
的B 处。量得A、B两点间的水平距离为s，A高为h，已知物体与
斜面及水平面的动摩擦因数相同，则此动摩擦因数μ=_h_/_s__。
A h
s
解：从A到B，动能变化量为零。
B 根据动能定理：mgh mgs 0
hsΒιβλιοθήκη 口诀：重力做功看竖直摩擦力做功看水平
动能定理：mgh mgs 1 mv2 0
2
θ
v 2(gh gs)
例2、滑雪者从山坡上A点由静止出发自由下滑，设动摩擦因数μ 为常数，他滑到B点时恰好停止，此时水平位移为s，如图所示， 求A、B两点间的高度差h。
解：设滑雪者质量为m，该处滑雪者所受的摩擦力为
Ff
mg cos
mg s
重力做功和摩擦力做功的特点
口诀：重力做功看竖直
摩擦力做功看水平
例1、如图所示，质量为m的木块放在斜面体上，斜面静止不动， 斜面高h，A、B的水平距离为s。木块从斜面最高点A自由释放， 下滑至斜面底端B。已知木块和斜面间动摩擦因数为μ。
重力做功：WG=mgh
摩擦力做功：Wf=-μmgcosθ×AB =-μmgcosθ×s/cosθ =-μmgs