浅谈摩擦力做功与动能定理习题

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1、浅谈摩擦力做功的特点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，供大家参考。一.静摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功；滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功。例1.如图1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。如图2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做正功。如图3所示，物体A、B以初速度勺滑上粗糙的水平面，能保持相对静止地减速运动，则在此

2、过程中A对B的静摩擦力对B做负功。例2.在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A（如图4）,平板上放一质量加的物体B,A、B之间动摩擦因数为"。今在物体B上加一水平恒力F,B和A发生相对滑动，经过I］寸间*,求：（1）摩擦力对A所做的功；（2）摩擦力对B所做的功；（3）若长木板A固定时B对A的摩擦力对A做的功。图4解析（1）平板A在滑动摩擦力的作用下，向右做匀加速直线运动，经过吋间A的位移为1号，2_炒討—•‘■£—2M2M因为摩擦力号的方向和位移勺相同，即对A做正功，其大小为2M（2）物体B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向

3、右做匀加速直线运动，B的位移为摩擦力巧方向和位移勺方向相反，所以号对B做负功为聲.=戸皿=-冲聽（3）若长木板A固定，则A的位移^=°,所以摩擦力对A做功为0,即对A不做功。一.一对相互作用的静摩擦力做功的代数和必为零，即^+^，=°对相互有静摩擦力作用的两物体A和B来说，A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对作用力和反作用力：大小和等，方向相反。由于两物体相对静止，其对地位移必相同，所以这一对静摩擦力一个做正功，一个做负功，且大小相等，其代数和必为零，即号+与"一.滑动摩擦力做功与路程有关，其值等于滑动摩擦力的大小和物体沿接

4、触面滑动的路程的乘积，即W=F^S例3・滑雪者从山坡上A点由静止出发自由下滑，设动摩擦因数"为常数，他滑到B点时恰好停止，此时水平位移为$（如图5所示）。求A、B两点间的高度差虫。图5解析：设滑雪者质量为旳，取一足够小的水平位移他，对应的滑行路线可视为小盲线段型，该处滑雪者所受的摩擦力为国所以在型段摩擦力所做的功为=一=-pmgbs对滑行路线求和可得摩擦力的总功=-pmgs从A到B的过程中，重力做功或,而动能的变化为9°,所以由动能定理得%+g,即=可解得A、B两点间的高度差为h=I二.一对滑动摩擦力做功的代数和必不为零，且

5、等于滑动摩擦力的大小与两物体间相对位移的乘积，即％+弓'一®…站例4.如图6,—质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一质量为血的木块以水平速度％滑上木板。由于木块和木板间有摩擦力，使得木块在木板上滑动一段距离后就跟木板一起以相同速度运动。试求此过程中摩擦力对两物体做功的代数和。图6解析：设木块与木板的共同速度为卩，以木块和木板整体为研究对象，则由动量守恒定律可得眩+M①摩擦力对木板做正功，对木块做负功。由动能定理得W{=FfS1=-Mv22由①②③可知，摩擦力对两物体做功的代数和为碼+彷-曲-叩=-号知=-岛垮T④上式即表明

6、：一对滑动摩擦力做功的代数和必不为零，H等于滑动摩擦力的大小与两物体间的相对位移的乘积。一.对于与外界无能量交换的孤立系统而言，滑动摩擦产生的热等于滑动摩擦力的大小与两物体间相对路程的乘积，即Qfg二.系统机械能的损失等于滑动摩擦力的大小与两物体间的相对位移的乘积,例6.设木块与木板间的摩擦系数为"，则木块在木板上滑动过程中，在摩擦力作用下，木板做匀加速运动，木块做匀减速运动直至达到共同速度•为止。m□忖■以木块和木板整体为研究对象，由动量守恒定律可得m+M这一过程中，木板的位移为v2S==12为v2_mMv^2妙g一2“

7、（加+AQ纭~M~木块的位移为_宀昭_/一昭_（M?+2两昭邑2a22（-应）2“（朋+胚）纭摩擦力对木板做正功凤=巒=mM1wv.（拠+M）22对木块做负功眉+2拠M（加+M}2则摩擦力对两物体做功的代数和为珥+略=-“2-勺）=-号g=-餡詔T①整个过程中木板动能的增量为mM（叨+M}2木块动能的增量为1212Af2+2mM12—mvwvn=t—■—wv0220⑻+耐20系统动能的总增量为上述①、②表明：系统机械能的减少刚好与一对摩擦力做功的代数和的绝对值对等。二）摩擦力做功：①公式:Wf=-fX路程②特点:可以做正功.

8、负功或不做功的位移x和此过程中摩擦力所做的功W分别为（）09L&1）摩擦力做负功:关于摩擦力的功，下列说法中正确的是（）A.静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B.静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C.静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D.静摩擦力和滑动