靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力做功問(wèn)題的討論

靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力做功問(wèn)題的討論

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1、靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力做功問(wèn)題的討論教學(xué)目的:1、掌握靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力做功的計(jì)算方法。2、理解一對(duì)摩擦力做功的討論及擴(kuò)展到一對(duì)相互作用力做功情況的討論。3、理解摩擦力做功與路程有關(guān)的含義。4、重視理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)。教學(xué)過(guò)程:一、回顧摩擦力和功的概念:摩擦力可分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力,方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。(其中F為力的大小,s為物體位移的大小,α為力和位移的夾角)二、關(guān)于摩擦力做功的討論:1、靜摩擦力做功情況:模型1:如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平外力F作用下靜止在地面上,求

2、物體所受的摩擦力f和地面所受的摩擦力f’的做功是多少?Wf=Wf’=這一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功總和為:F模型2:如圖,物體A、B相對(duì)靜止,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?Wf=Wf’=這一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功總和為:ABABFFS綜上所述:靜摩擦力做功情況:。一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功情況:。2、滑動(dòng)摩擦力做功情況:模型3:如圖,一質(zhì)量為m的物體在水平外力F作用下沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)了S的距離,求物體所受的摩擦力f和地面所受的摩擦力f’的做功是

3、多少?Wf=Wf’=這一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功總和為:FFS模型4:如圖,木板B長(zhǎng)為L(zhǎng),靜止在光滑水平面上,一個(gè)小物體A以速度v0滑上B的左端,當(dāng)A恰好滑到B的右端時(shí)恰好相對(duì)B靜止,此時(shí)物體BB對(duì)A的摩擦力:Wf=A對(duì)B的摩擦力:Wf’=這一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功總和為:運(yùn)動(dòng)了S的位移,試判斷A、B間摩擦力的做功情況。VV0ABBAS模型5:光滑水平面上靜止有兩物體A、B,B板長(zhǎng)度為L(zhǎng),現(xiàn)給A加上一水平向右的力F1,給B加上水平向左的力F2,如圖所示,兩物體從靜止開(kāi)始運(yùn)B對(duì)A的摩擦力:Wf=A對(duì)B的摩擦力:W

4、f’=這一對(duì)靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功總和為:動(dòng),直到兩物體分離,試分析A、B間摩擦力的做功情況。ABF1F2綜上所述:滑動(dòng)摩擦力做功情況:。一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功情況:。三、例題探討:①一對(duì)作用力和反作用力的做功問(wèn)題。例1、關(guān)于一對(duì)作用力和反作用力做的功,下列說(shuō)法中正確的是:()A、如果一個(gè)力做正功,則另一個(gè)力必做負(fù)功B、一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和一定為零C、這兩個(gè)力可能同時(shí)做正功或同時(shí)做負(fù)功D、一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和不一定為零②相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi),一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的功總是負(fù)值,其絕對(duì)值等于滑

5、動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積,即恰等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能。例2、如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊,并停留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)于木塊靜止時(shí),木塊前進(jìn)的距離為l,子彈進(jìn)入木塊的深度為s,如果木塊對(duì)子彈的阻力恒為f,那么下列關(guān)系式中正確的是:()A、B、C、D、例3、如圖所示,電動(dòng)機(jī)帶有繃緊著的傳送皮帶,始終保持v0=2m/s的速h度運(yùn)行,傳送帶與水平面間的夾角為300,現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=10kg的工件輕輕地放到皮帶的底端,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,工件

6、被送到高h(yuǎn)=2m的平臺(tái)上,已知工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,除此之外,不計(jì)其它損耗,則皮帶傳送工件過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能是J,電動(dòng)機(jī)增加消耗的電能是J。(g取10m/s2)③滑動(dòng)摩擦力做功與物體所走的路程有關(guān)。例4、如圖所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng),已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:①物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,在AB軌道

7、上通過(guò)的總路程。②最終當(dāng)物體通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力。POECDABθ

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