1、摩擦力做功专题,西安电子一中 杨高鹏,功的公式的说明;W=FSCos,1、力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。2、力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。,作用在物体上的某个力对物体做功的多少只取决于力的大小、位移的大小和力的方向与位移方向夹角的余弦值,与物体所受其他力无关,与物体运动的快慢、时间的长短、加速度的大小都没有关系。,功的公式的说明;W=FSCos,(1)功与力对应,应指明哪个力(重力、支持力、拉力、摩擦力、合力等)所做的功。(2)功是过程量,与一段位移相对应。,功的公式的说明;W=FSCos,(3)公式中F为恒力,S为
2、物体的位移,为恒力F与位移S的夹角。应该注意的是功的计算式只适用作用于物体上的力是恒力,物体沿一条直线运动的情况。如果物体受到的是变力(包括大小不变,但方向改变)或沿曲线运动,则不能直接用上述公式计算。例如物体从图中A点下滑到B点的过程中,计算摩擦力对物体所做的功,以上公式(W=FScos)是不适用的。,功的公式的说明;W=FSCos,(4)功是标量,但有正负之分 功是一个标量,它的正、负有什么含义呢?如果一个力对物体做正功,说明这个力对物体的运动起促进作用,是动力;反之,一个力做负功,它对物体来说就是阻力;功的正、负量不表示方向,只表示动力或者是阻力做功,+100J的功和100J的功意义是不
3、一样的。,功的公式的说明;W=FSCos,滑动摩擦力做功,滑动摩擦力可以对物体做负功,滑动摩擦力可以对物体做正功,滑动摩擦力可以对物体不做功,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。,滑动摩擦力做功,当滑动摩擦力阻碍物体运动或物体克服摩擦力运动时,其对物体做负功。,滑动摩擦力可以对物体做负功,图(1)中A板固定,B滑上后受A的摩擦力而做减速运动;,滑动摩擦力可以对物体做负功,图(1),A,分析:图
4、(1)中的A对B滑动摩擦力对B做负功;,B对A的滑动摩擦力对A不做功。,滑动摩擦力可以对物体不做功,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。,滑动摩擦力可以对物体做正功,图(2)中的A放在光滑的水平面上,B物体在A表面滑动,A对B滑动摩擦力对B做负功;B对A的滑动摩擦力对A做正功。,滑动摩擦力可以对物体做正功,图(2),W0,W0,静摩擦力做功,静摩擦力可以对物体做负功,静摩擦力可以对物体做正功,静摩擦力可以对物体不做功,静摩擦力做功,物体之间的静摩擦可以对其中一个物体做正功,也可以做负功,甚至不做功,关键看物体受到的静摩擦和它运动方向的关系。,当物体受静摩擦作用时,如果物体相
5、对于地面处于静止状态,静摩擦对物体不做功。因为物体相对于地面的位移为零。如图所示,物体在水平拉力下静止在粗糙水平面上,物体与桌面间有静摩擦力,该摩擦力不做功。,静摩擦力可以对物体不做功,如图所示,物体A、B以初速度V0滑上粗糙的水平面,能保持相对静止地减速运动,则在此过程中A对B的静摩擦力对B作?,静摩擦力可以对物体做负功,负功!,如图所示,光滑水平面上物体A、B在外力F作用下能保持相对静止地匀加速运动,则在此过程中,A对B的静摩擦力对B作?,静摩擦力可以对物体做正功,正功!,思考题:随传送带一起运动的物体的做功情况?,1、当物体随传送带一起匀速向下运动时,静摩擦力对物体所做的功?,2、当物体
6、随传送带一起匀速向上运动时,静摩擦力对物体所做的功?,练习题:,1、大小不变的力F按如图所示的四种方式作用在物体上,使物体前进了s,其中力F做功最少的是,练习题:,2、一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F=10N,在水平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间的滑动摩擦力f=4.2N。求(1)各个力对物体所做的功。(2)合外力对物体所做的功。(3)各力对物体所做的功的代数和。,练习题解析:,解:(1)物体的受力如图所示WF=FSCos37=1020.8J=16J Wf=fScos180=4.22(-1)J=-8.4JWG=0JWN=0J,练习题解析:,(2)物体所受合外力为F=Fcos37-f=100.8N-4.2N=3.8N合外力所做的功为W合=FSCos0=3.821J=7.6J,练习题解析:,(3)物体所受的各个力所做功的代数和为F=WF+Wf+WG+WN=16J+(-8.4)J+0+0=7.6J小结:合外力对物体所做的功等于各个力对物体所做功的代数和。,