静摩擦力、滑动摩擦力做功问题 附答案

【学习目标】

1.理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点； 2.理解摩擦生热及其计算。

【回顾摩擦力和功的概念】

摩擦力可分为静摩擦力和滑动摩擦力，方向与物体的相对运动趋势方向或相对运动方向相反。

WFscos（其中F为力的大小，s为物体位移的大小，α为力和位移的夹角）

【关于摩擦力做功的讨论】

1、静摩擦力做功情况：

模型1：如图，一个质量为m的物体在水平外力F作用下静止在地面上，求物体所受的摩擦力f和地面所受的摩擦力f’的做功是多少？

W f = 0 F Wf’ = 0 这一对静摩擦力对系统做功总和 为： 0

模型2：如图，物体A、B相对静止，在水平外力F的作用下沿光滑水平

面向前滑行了S的位移，求A所受的摩擦力f和B所受的摩擦力f’的做功是多少？

W f = fs A A F F Wf’ = -fs B B 这一对静摩擦力对系统做功总和S 为： 0

综上所述：静摩擦力做功情况：

（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 （2）相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。

一对静摩擦力对系统做功情况：

（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它形式的能。

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2、滑动摩擦力做功情况：

模型3：如图，一质量为m的物体在水平外力F作用下沿水平面匀速运动了S的距离，求物体所受的摩擦力f和地面所受的摩擦力f’的做功是多少？

W f = -fs

Wf’ = 0 F F 这一对静摩擦力对系统做功总和

为： -fs S 模型4：如图，木板B长为L，静止在光滑水平面上，一个小物体A以速度v0滑上B的左端，当A恰好滑到B的右端时恰好相对B静止，此时物体B运动了S的位移，试判断A、B间摩擦力的做功情况。

0 VV B对A的摩擦力：W f = -f(s+L) A A A对B的摩擦力：Wf’ = fs B B 这一对静摩擦力对系统做功总和

S 为： -fL

模型5：光滑水平面上静止有两物体A、B，B板长度为L，现给A加上一水平向右的力F1，给B加上水平向左的力F2，如图所示，两物体从静止开始运动，直到两物体分离，试分析A、B间摩擦力的做功情况。

F1 B对A的摩擦力：W f = -FL1 F2 A B A对B的摩擦力：Wf’ = -fL2

这一对静摩擦力对系统做功总和 为： -f(L1 +L2)=-fL

综上所述：滑动摩擦力做功情况：

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，且等于系统损失的机械能。

一对滑动摩擦力对系统做功情况：

-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间机

械能的转移；二是机械能转化为内能(摩擦生热:Q=fs

相对)。滑动摩擦力、空气阻力等，

在曲线运动或者往返运动时所做的功等于力和路程（不是位移）的乘积。

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