专题 - - - 摩擦力做功

专题 摩擦力做功

教学目标

1. 理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点； 2. 会在具体情景中分析摩擦力对物体所做的功

教学方法：学生阅读相关学习资料，教师启发引导。学生交流，教师总结。 教学工具：学习资料、投影仪、学案45 教学过程

复习引入：（出示问题） 1、摩擦力的分类 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 （基础差的学生回答）

教师直接引入：本节课我们来学习摩擦力做功的特点及在具体物理情景中如何计算摩擦力做功。 学生分组学习讨论学习资料摩擦力做功问题（10分钟） 教师总结，摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力，

（A）、滑动摩擦力的方向与相对运动的方向（相对接触物体的运动方向，即以相接触的物体为参考系）相反，与物体运动方向（即以地面为参考系的运动方向）无关，二者可相同，可相反，也可任意角度。则滑动摩擦力可做正功也可做负功，还可以不做功 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。

例如学案目标二导练（学生先自己完成，基础差的和基础较好的各叫两名同学上黑板做） 质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一初速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L,而木板前进了x，如图，若滑块与木板间的动摩擦因素为?，求滑动摩擦力对滑块、对木板做功各是多少？

L A x B

（教师点拨并规范步骤）

分析：以木块A为研究对象，木块A受到的滑动摩擦力的方向水平向左，大小为?mg，滑块的对地位移为x+L,方向水平向右

根据功的定义式W?FScos???mg(x?L)cos180????mg(x?L)

以木板B为研究对象，木板B受到的滑动摩擦力的方向水平向右，大小也为?mg，木板的对地位移为x，方向水平向右

根据功的定义式W?FScos???mgxcos0???mgx （教师出示补充问题）

求解这对相互作用的滑动摩擦力做的总功

（提问基础差的学生回答）W总???mg(x?L)??mgx???mgL<0 教师总结

由上面的求解可知一对相互作用力做的功可以不相等，也可以相等关键看相互作用的两个物体对地位移是否相等，其中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。

（B）、静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反（假设接触面光滑，物体相对于接触面的运动方向），与物体运动方向（即以地面为参考系的运动方向）无关，二者可相同，可相反，可垂直也可任意角度。则静摩擦力可做正功（夹角小于90°）,也可做负功(夹角大于90°)，还可以不做功（夹角等于90°）

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和总是等于零．因为物体间的静摩擦力大小相等，方向相反．又有相等的对地位移，做功时，一正一负，其和为零；不做功时，其和还是零．（即一对相互作用的静摩擦力做功一定是大小相等，一个做正功而另一个做负功）

例如：如图所示，A和B叠放在一起置于光滑水平桌面上，在拉力F的作用下，A和B一起向右加速运动，则B对A的静摩擦力做正功，A对B的静摩擦力做负功。由于A、B的对地位移相等，故这对相互作用的静摩擦力做功的和为零。

目标检测

1、1、关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是（ D ）

BAF

A、滑动摩擦力总是做负功

B、滑动摩擦力要么做负功，要么做正功 C、静摩擦力对物体一定不做功

D、静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功

2、如图所示的水平传送装置，AB间距为L，传送带以v匀速运转，把一质量为m的零件无初速度地放在传送带的A处，已知零件与传送带之间的动摩擦因素为?，试求从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功。

分析：当零件与传送带之间存在摩擦力时，摩擦力的大小为F=?mg

A v B 分两种情况进行讨论： （1）、零件在到达B处时的速度小于或刚好等于传送带的速度v，即零件在从A到B的过程中一直受摩擦力作用，则摩擦力对零件所做的功W?Fl??mgl

（2）、零件在到达B处之前已经达到传送带的速度v，则零件只是在达到速度v之前的一段时间内受摩擦力作用，此后零件与传送带以相同的速度v运动。零件就不受摩擦力作用，即无滑动摩擦力存在，也无静摩擦力存在，则摩擦力对零件所做的功

v21W??Fl???mg?mv2

2?g23、如图所示，物体沿弧线形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是（ACD） （A）始终不做功 （B）先做负功后做正功

（C）先做正功后不做功 （D）先做负功后不做功

解析：物体滑向传送带后，其速度可能大于、

等于或小于传送带的速度。当等于传送带的速度时，无摩擦力，故不做功。当大于传送带的速度时，物体所受摩擦力向左，故做负功，最终速度相等后，不做功。故选D同理C也有可能。

4、如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块中，在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为L，木块对子弹的摩擦力大小为f，则木块对子弹的摩擦力做的功为 ，子弹对木块的摩擦力做的功为 。

d [解析] 受力分析，如图所示。

L

L+d

f f' L （1）子弹相对地面的位移为L+d，所以木块对子弹的摩擦力做的功为W=-f(L+d) （2）木块相对地面的位移为L，所以子弹对木块的摩擦力做的功为W=fL 答案-f(L+d) fL