2017-2018学年教科版必修二 第四章习题课1 功和功率 学案
2017-2018学年教科版必修二    第四章习题课1  功和功率     学案第3页

二、摩擦力做功的特点与计算

1.不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力都既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,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以对物体不做功.

2.一对相互作用的滑动摩擦力等大反向,但物体之间存在相对滑动,即两个物体的对地位移不相同,由W=Fxcos α可判断一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零.

3.一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=Fxcos α可判断一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零.

例3 质量为M的木板放在光滑水平面上,如图4所示.一个质量为m的滑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l,同时木板前进了x,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少?滑动摩擦力对滑块、木板做的总功为多少?

图4

答案 -μmg(l+x) μmgx -μmgl

解析 由题图可知,木板的位移为xM=x时,滑块的位移为xm=l+x,m与M之间的滑动摩擦力f=μmg.

由公式W=Fxcos α可得,摩擦力对滑块所做的功为Wm=μmgxmcos 180°=-μmg(l+x),负号表示做负功.摩擦力对木板所做的功为WM=μmgxM=μmgx.

滑动摩擦力做的总功为W=Wm+WM=-μmg(l+x)+μmgx=-μmgl.

三、功率的计算

1.P=一般用来计算平均功率,而P=Fv一般用来计算瞬时功率,此时v为瞬时速度;但当v为平均速度时,也可用来计算平均功率.

2.应用公式P=Fv时需注意

(1)F与v沿同一方向时:P=Fv.

(2)F与v方向有一夹角α时:P=Fvcos α.

例4 如图5所示,将质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出,物体经过2 s落地.取g=10 m/s2.关于重力做功的功率,下列说法正确的是(  )