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1、高三物理第五章机械能及其守恒定律主编：曾传文审核：高三物理备课组第一节、功和功率(第一、二课时)【分析】货物受力如图所示.因货物向右上方做匀速直线运动, 故静摩擦力f =Ghsin 0的位移S与物体运动方向一致，则 Wf=fScos 0 = (Gsin 0 h/sin 0 ) cos 0 =GhWf 0 ，做正功(2).静摩擦力对物体做负功 如上图，若皮带反转，则可将高h处货物匀速送到地面，求该过程静摩擦力做什么功.【分析】货物因匀速运动，故f = Gsin 0，沿斜面向上，位移 S方向沿斜面向下Wf=fScos180=-Gsin0 h/sin 0 = Gh/ Wf = - Gh 0 f做负功
2、(3).静摩擦力可以对物体不做功如图所示，一水平圆盘绕其竖直轴以3匀速转动，距离轴 R处有一质量为 m的物体随盘一起转动，求在这一过程中摩擦力对物体做的功.【分析】对 m进行受力分析可知，m所受的摩擦力为f = mR 3 .静摩擦力方向与线速度方向垂直，任取一小段位移S,则有Wf=fScos 0 =mRo Scos90 =0即静摩擦力对物体不做功个做正功，一个做负功，但数值相等，其代数和为零。2、滑动摩擦力做功特点 滑动摩擦力做功的特点： 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。 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。
3、例1.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，求滑考点三、摩擦力做功特点1、静摩擦力做功特点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.(1).静摩擦力对物体做正功码头工人常用皮带机将货物运之高处，皮带由卷扬机牵引，能匀速顺时针转动，货物一放上皮带, 即可与之一起运动，保持相对静止.求皮带对货物在运往h高处时做什么功？动摩擦力对滑块、对木板做功各是多少?分析：以木块 A为研究对象，木块
4、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Q=f.S 相对2、摩擦力产生的内能等于滑动4、两物体速度相等时，发热产生1 2mv2LL+df 一L根据功的定义式 W 二 FScosv -mg(x L)cos180 二-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 =FScosv - mgxcosO = mgx补充问题：求解这对相互作用的滑动摩擦力做的总功W总-mg(x L)：二mgx - - mgL0注：实际上， W、=mg(x L)：卜二mgx =-mgL=Q,
5、即产生的热量3、摩擦生热模型构建 Q=fS相对模型建立：一个物体在另外一个物体上滑动，摩擦力产生的热量 特点：1、只有滑动摩擦力才能产生内能，静摩擦力不会产生内能。摩擦力乘以相对位移的乘积。3、一般要结合动量守恒定律解题;的内能最大。5、系统损失的能量 Q=f.S相对=umg S相对=E末-E初例1、如图，在光滑水平面上放一质量为m的长木板，质量为 m的物体从木板左侧以初速度 V。滑上长木板，物体与木板之间的摩擦系数为U,求m _ Vo1、两物体最终的速度2、 系统发热产生的内能M例2、如图，质量为M=1kg的平板车左端放有一质量为 m=2kg的铁块，铁块与车之间的动摩擦因数 u=0.5。开始
6、时车和铁块以速度 =6m/s在光滑水平面上向右运动，并使车与墙发生正碰，设碰撞时间 极短，且碰后车的速率不变，车身足够长致使铁块始终不能与墙相碰。求(1) 铁块相对于车的总路程。(2) 小车和墙第一次相碰后所走的总路程。对系统，由动能定理得皿1睜-(m + M)vo(2)s - 5 4m(2圖系统，由动量守恒得- (m +皿)町曲1 -M - (ci +M)乃即- M怙i = (ni +M)% (n = 12 鼻 )阳二 vn_i 二鬲_1m +M 3小车每次碰墙前后的速度大小不变.每冼碰后向左运动的最大距离Sn = Vii/2aa - f(扮)汕vj/2a =舟気其公比q = #代入数据有辺
7、=vo /2a = 1.8m(15)sa =爲 /(1-1/9) =4.05m1 - a【当堂训练】1、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30,总质量为 m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g/3在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是A 运动员减少的重力势能全部转化为动能B .运动员获得的动能为 mgh/3C. 运动员克服摩擦力做功为2mgh/3D. 下滑过程中系统减少的机械能为mgh/32、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 J，试
8、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 = FI =二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2w: *1沁丄2旳3、质量为m1的长木板放在光滑的水平面上(所示6如图)，一个5347.质量为m2的滑
9、块以某一速度沿木板表面从 A点滑至B点，在木板上前进了 I，而木板前进x.若滑块与木板间的动摩擦因数为，问：(1)摩擦力对滑块所做的功是多大？ 摩擦力对木板所做的功是多大？(1)卩m2g(x +1)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 。答案-f(L+d) fL解析受力分析，如图所示。(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
