功能关系 ——之摩擦力做功

功能关系

——之摩擦力做功

学习目标：（1）在具体案例中能根据功的定义式和动能定理等规律计算摩擦力所做的功。

（2）通过例题能总结出滑动摩擦力与静摩擦力做功的特点

（3）根据能量守恒定律总结出一对滑动摩擦力做功与系统产生的内能的关系

一、课前自主学习：

1.几种常见力的功与能量转化的关系．

（1）重力做功和重力势能的变化：表达式

（2）弹簧弹力和弹性势能的变化：表达式

（3）合力做功和动能变化：表达式

（4）除重力、弹力以外的力做功与机械能变化：表达式

2.摩擦力做功的特点：

3.自主小测：关于摩擦力做功的说法下列中正确的是()

A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功。

B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功。

C．系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的代数和恒等于零。

D．系统内两物体间相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和就等于系统产生的内能。其大小可以用Q=fs相

4.自主学习内容提炼：

(1)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)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。

(3)一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体间机械能的转移；二是机械能转化为内能。

(4)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，且等于系统损失的机械能。

二、课堂探究

探究一：

如图所示，上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平地面上，一物块

（可以看成质点）以速度v 0从木板的左端滑上木板，当物块和木板相

对静止时木板相对地面滑动的距离为x ，物块相对木板滑动的距离为d .求：在此过程中，

（1）摩擦力对物体做的功；

（2）摩擦力对长木板做的功；

（3）以物体和木板为系统，系统由于摩擦产生的热是多少？

:探究二：

电机带动水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块(可以看成质点)由静止轻放在传送带上，如图所示．若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：此过程中，

(1)小木块的位移

(2)传送带转过的路程；

(3) 摩擦力对物体做的功；

(4)传送带克服摩擦力做的功

(5)由于摩擦产生的热；

三、巩固练习：

1.如图所示，木块A 放在木板B 的左端，用恒力F 将木块A 拉到木板B 的右端．第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1，系统产生的热量为Q 1；第二次让B 可以在光滑水平地面上自由滑动，F 做功为W 2，系统产生的热量为Q 2，则有( )

A ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2

B ．W 1

C ．W 1

D ．W 1＝W 2，Q 1

2.如图所示， 传送带与水平面夹角θ＝30°，按图所示的方向以v ＝4 m/s 的速率做匀速直线运动。被传送的工件质量m ＝0.2 kg ，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝2

3，工件在A 点处轻放到传送带上，被传送到与A 点相距x ＝6 m 的B 点处，试分析计算(g 取10 m/s 2)：

(1)工件由A 到B 的过程中，受到哪些力？各力对它做多少焦耳功？

(2)工件由A 到B 的过程中动能、重力势能各增加了多少？

(3)这个过程中由于摩擦产生了多少焦耳热量？

(4)电机在此过程中多输出的能量？