粤教版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律素养提升课五摩擦力做功和变力做功课件（37页）+学案（有解析）

素养提升课五　摩擦力做功和变力做功 【素养目标】　1.理解摩擦力做功的特点，会分析一对相互作用的摩擦力的做功情况。　2.掌握一般的变力做功的求解方法。 提升点一　摩擦力做功 【师生互动】　如图所示，在光滑的水平面上，物体A放在长为l的木板B的右端，现用水平力F向右拉木板。 任务1．若物体A相对木板B滑动，当B前进s时，物体A刚好从木板B左端滑下。已知A、B间的滑动摩擦力为f，求摩擦力分别对A、B做了多少功？这一对滑动摩擦力做功的总和为多少？ 任务2．若物体A相对木板B没有滑动，已知当B前进s时，物体A受到的静摩擦力为f′，求静摩擦力分别对A、B做了多少功？这一对静摩擦力做功的总和为多少？ 提示：任务1．滑动摩擦力对A做的功为f(s－l)，对B做的功为－fs，这一对滑动摩擦力做功的总和为－fl。 任务2．静摩擦力对A做的功为f′s，对B做的功为－f′s，这一对静摩擦力做功的总和为0。 关于摩擦力做功，下列说法中正确的是(　　) A．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以一定做负功 B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，静摩擦力一定不做功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．滑动摩擦力可以对物体做正功 答案：D 解析：摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，但是摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。综上所述，只有D正确。 1．不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力，都可以是动力也可以是阻力，也可能与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力，都既可 能对物体做正功，也可能对物体做负功，还可能不对物体做功。 2．一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对地位移相同，由W＝Fs cos α可判断两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零。 3．一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，由W＝Fs cos α可判断两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零。 对点练．(多选)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，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为s，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则(　　) A．摩擦力对木块做功为Fs B．摩擦力对木块做功为F(s＋d) C．摩擦力对子弹做功为－Fd D．摩擦力对子弹做功为－F(s＋d) 答案：AD 解析：木块的位移为s，由W＝Fs cos α得摩擦力对木块做功为Fs，子弹的位移为s＋d，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反，故木块对子弹的摩擦力做负功，为－F(s＋d)，故A、D正确。 提升点二　变力做功的分析与计算 方法 常见情境 方法概述 微元 法 将物体的位移分割成许多小段，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，将求变力做功转化为求在无数个无穷小的位移方向上的恒力所做功的代数和。此法常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题 平均 力法 若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为＝的恒力作用，然后用公式W＝s cos α求解 图像 法 在F-s图像中，图线与s轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，且位于横轴上方的“面积”为正，位于横轴下方的“面积”为负。图中力F做功W＝s0 化变 力为 恒力 直接求解变力做功时，通常都比较复杂，但若通过转换研究对象，可转换为求恒力做功，用W＝Fs cos α求解。此法常常应用于求解轻绳通过定滑轮拉物体的问题 (2024·广州市高一联考期中)随着国家乡村振兴战略深入实施，绝大部分农村在农业生产中基本实现了机械化，极大地提高了农业生产效率。如图为一农业展览馆中展示的上个世纪七八十年代农村农业生产中驴拉磨(将食物磨成粉浆)的情景。假设在驴拉磨的过程中，驴对磨杆的拉力大小为300 N， ... ...