作用力与反作用力做功特点_静摩擦和动摩擦力做功特点
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摩擦力功特征一、理论这里,我们仅研究动摩擦力做功问题,因为静摩擦力做功比较简单。
1.绝对性单一动摩擦力对物体做功区别于保守力对物体做功(重力功、弹力功等),其大小取决于动摩擦力的大小和使物体所走路程的长短(而非所发生位移的多少),即在动摩擦力作用下,物体只要移动就做功且该功永远累加、永不为零。
2.相对性一对动摩擦力对系统所做的功等于动摩擦力大小F 摩与系统内该对动摩擦力所作用的两个物体间的相对移动路程s 相的乘积,即W 摩= F 摩s 相。
另外,该功的绝对值也恰好是系统因该摩擦而生的热,即Q = F 摩s 相;同时,它也等于系统因摩擦而损失的机械能。
3.等效性当物体沿斜面自由下滑或上滑时,移动过程摩擦力所做的功等于物体所受摩擦力μmgcos θ(θ为斜面倾角)与物体移动距离s 的乘积,这个值可以等效为物体沿粗糙程度相同的水平面滑行时所受的摩擦力μmg 与物体在水平面上移动的距离s 水平= s cos θ(斜面上距离的水平投影)的乘积,即W 摩=-(μmgcos θ)s =-μmg (s cos θ)。
由此可知,无论物体是沿着折形斜面还是曲形斜面而缓缓移动(不受重力、弹力、摩擦力之外的其它外力且无离心效果),摩擦力对物体所做的功就以计为W 摩=-μmg s 水平。
例1.如图所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到斜面顶点A 时速度刚好为零。
如果将斜面改为AC ,让该物体仍然从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体在D 点时的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零):A .大于v 0B .等于v 0C .小于v 0D .取决于斜面的倾角答案:B④不论是滑动摩擦力还是静摩擦力均可以对单个物体做正功、做负功或不做功。
⑤系统内物体间的一对作用力和反作用力(内力)对系统所做的功等于这对力对系统内两个物体分别做的功的代数和,该功可以为正、为负或为零,其数值等于该力与两物体间相对位移之积,功的正负可根据实际情况进行判断。
必备考点素养评价素养一物理观念考点功的应用1.一对平衡力做功的特点:一对平衡力作用在同一物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功均为零或一正一负代数和为零。
2.一对作用力与反作用力做功的特点:两个力作用在不同物体上,作用力做正功时,反作用力可能做正功,可能做负功,还可能不做功,总之,作用力做功与反作用力做功没有必然的联系,应具体情况具体分析。
3.摩擦力做功的特点:(1)摩擦力可以是动力,也可以是阻力,所以摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功(既不是动力也不是阻力)。
(2)互为作用力和反作用力的一对静摩擦力做功代数和为零。
(3)互为作用力和反作用力的一对滑动摩擦力做功代数和为负。
4.功的理解和应用的关键词转化:【学业评价】1.(水平2)(2018·山东学业水平考试)一个质量为150 kg的雪橇,受到大小为500 N,方向与水平方向成θ=37°角的拉力F的作用,在水平地面上沿直线移动了5 m,如图所示。
已知雪橇与地面间的滑动摩擦力为100 N,则雪橇克服摩擦力做的功为( )A.500 JB.1 500 JC.2 000 JD.2 500 J【解析】选A。
克服摩擦力做的功W f=fs=100×5 J=500 J。
则A正确,B、C、D错误。
2.(水平4)关于力对物体做功,下列说法正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.滑动摩擦力对物体一定做功C.一对平衡力对物体做功的代数和一定为零D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态【解析】选C。
如果静摩擦力是动力或者阻力,就会对物体做正功或者负功,A错误;如果滑动摩擦力既不是动力也不是阻力,就对物体不做功,B错误;一对平衡力要么对物体都不做功,要么一个正功一个负功且代数和为零,C正确;根据匀速圆周运动知识,D错误。
【补偿训练】下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正、负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功【解析】选D。
2019高一下册物理机械能及其守恒定律知识点物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。
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一、功1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就叫做力对物体做了功.2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.恒力对物体做功大小的计算式为: W =Fscos,单位:J.其中F应是恒力,是F和s方向之间的夹角,scos即为在力的方向上发生的位移。
4.功有正负,但功是标量.(1)功的正、负的判断:若00900,则F做正功; 若=900,则F不做功;若9001800,则F做负功.(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。
功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,或者说功的正、负表示是力对物体做了功,还是物体克服这个力做了功.功的正、负还表示能量转化的方向,如:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,合外力做正功,物体动能增加,合外力做负功,物体动能减小.5.功的计算(1)恒力的功,直接利用W=Fscos来计算,变力的功可用动能定理或功能关系计算.(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+ W2+ W3+也可先求合力,再利用W=F合scos求解。
6.功是能量转化的量度.做功过程一定伴随能量的转化,并且做多少功就有多少能量发生转化.7.变力做功问题①W=Fscos是用来计算恒力的功,若是变力,求变力的功只有通过将变力转化为恒力,再用W=Fscos计算.②有两类不同的力:一类是与势能相关联的力,比如重力、弹簧的弹力以及电场力等,它们的功与路径无关,只与位移有关或者说只与始末点的位置有关;另一类是滑动摩擦力、空气阻力等,在曲线运动或往返运动时,这类力(大小不变)的功等于力和路程(不是位移)的积.③根据功和能关系求变力的功.如根据势能的变化求对应的力做的功,根据动能定理求变力做的功,等等.④根据功率恒定,求变力的功,W=Pt.⑤求出变力F对位移的平均力来计算,当变力F是位移s的线性函数时,平均力 .⑥作出变力F随位移变化的图象,图象与位移轴所围均面积即为变力做的功.8.几种力做功的特点①作用力和反作用力的做功作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功,也可能做负功,不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反,就一定有作用力、反作用力的功数值相等,一正一负.所以作用力与反作用力做功不一定相等.②摩擦力的做功A、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。
高中物理动量公式大全做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度.动能定理合外力对物体做的功等于物体动能的增量.即重力做功与重力势能增量的关系重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1—EP2=—ΔEP 弹力做功与弹性势能增量的关系弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1—EP2=—ΔEP 功能原理除重力和弹簧的弹力外,其他力对物体做的功等于物体机械能的增量.即WF=E2—E1=ΔE机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即EK2+EP2=EK1+EP1,或ΔEK=—ΔEP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)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;(2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,其大小为W=—fS相对(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程.)(3)在滑动摩擦力对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,其大小为Q=fS相对一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此.。