類型一　摩擦力做功與能量的關(guān)系

1.摩擦力分動靜：滑動摩擦力和靜摩擦力

2.滑動摩擦力可以對物體做正功,、負(fù)功、不做功,。

3.一對相互作用的滑動摩擦力對系統(tǒng)做功之和一定為負(fù)值,。

4.一對相互作用的滑動摩擦力對系統(tǒng)做功之和的絕對值等于系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能,。發(fā)熱公式：Q=f·s相對

5.靜摩擦力可以對物體做正功,、負(fù)功,、不做功。

6.一對相互作用的靜摩擦力對系統(tǒng)做功之和一定為零,。

[例1]如圖所示,固定斜面的傾角θ=37°,物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時上端位于C點(diǎn).用一根不可伸長的輕繩,通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,A的質(zhì)量為mA=3 kg,B的質(zhì)量為mB=1 kg,物體A的初始位置到C點(diǎn)的距離為L=0.5 m.現(xiàn)給A,B一初速度v0=1 m/s,使A沿斜面向下運(yùn)動,B向上運(yùn)動,物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn).已知重力加速度g=10 m/s2,不計空氣阻力,整個過程中輕繩始終處于伸直狀態(tài).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,√5≈2.24).求:

(1)物體A向下運(yùn)動,剛到C點(diǎn)時的速度大小.

(2)彈簧的最大壓縮量.

[鞏固練習(xí)1] (多選)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一條不光滑的軌道ABC,其中AB段是半徑為R的1/4圓弧,BC段是水平的.一質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在水平軌道上C點(diǎn),此過程克服摩擦力做功為W1.現(xiàn)用一沿著軌道方向的力推滑塊,使它緩慢地由C點(diǎn)推回到A點(diǎn),此過程克服摩擦力做功為W2,設(shè)推力對滑塊做功為W,則下列關(guān)系中正確的是(　)

A.W1=mgR     B.W2=mgR

C.mgR<W<2mgR  D.W>2mgR

解析:

滑塊由A到C的過程,由動能定理可知mgR-W1=0,故A正確;

由題意可知,從A到B的過程滑塊受到滑動摩擦力大于從B到A過程相同位置受到的滑動摩擦力,滑塊克服摩擦力做功滿足W2<W1=mgR,故B錯誤;

滑塊由C到A的過程中,由能量守恒可知,推力對滑塊做功等于滑塊重力勢能增加量與克服摩擦所做功兩部分,W-mgR-W2=0,由于W2<W1=mgR,所以mgR<W<2mgR,故C正確,D錯誤.

類型二　傳送帶的動力學(xué)問題和能量問題

【模型：傳送帶8問】

如圖,，已知：傳送帶足夠長,，以速度v勻速運(yùn)動,，m輕輕的放到傳送帶上，m與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,。

1.m經(jīng)過多長時間速度達(dá)到v

對m,，由牛二得：a=μg,

m先加速后勻速,，t=v/a=v/(μg)

2.t=v/(μg)時間內(nèi),，m的位移和傳送帶的位移：

m的位移：s1=vt/2=v2/(2μg)

傳送帶的位移：s2=vt=v2/(μg)

3.t=v/(μg)時間內(nèi),，傳送帶的位移是小物塊m的2倍

t=v/(μg)時間內(nèi),，兩者的相對位移△s=s2-s1=v2/(2μg)

4.t=v/(μg)時間內(nèi)的能量問題

1）滑動摩擦力f對m做正功：

Wf=μmgs1=mv2/2

2)滑動摩擦力f對傳送帶做負(fù)功：

Wf’=-μmgs2=-mv2

3）系統(tǒng)發(fā)熱：Q=μmgs相對=mv2/2

4）由于運(yùn)送m,，傳送帶多消耗的電能等于m獲得的動能和產(chǎn)生的內(nèi)能之和,。

mv2/2+Q=mv2

[例2] 如圖所示,電動機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動,一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上.若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時,求:

(1)小木塊的位移.

(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程.

(3)小木塊獲得的動能.

(4)小木塊滑動過程中產(chǎn)生的熱量.

(5)電動機(jī)因放木塊而消耗的電能.

[鞏固練習(xí)2](多選)如圖所示,靜止在水平面上的木板質(zhì)量為M=2 kg,質(zhì)量m=1 kg的鐵塊以水平初速度v0=6 m/s,從木板的左端沿板面向右滑行,木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ2=0.5,木板長為4 m,則下列說法中正確的是(　)

A.鐵塊最終滑離木板

B.鐵塊最終停在距離木板右端1 m處

C.運(yùn)動過程中地面與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為18 J

D.運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為15 J

【答案】BD

【小結(jié)】機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能問題的理解,、內(nèi)能的計算方法

(1)摩擦力做功的結(jié)果能使機(jī)械能轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,只有物體間相對運(yùn)動時才會產(chǎn)生內(nèi)能.

(2)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q熱=Ff·s相對,其中Ff指滑動摩擦力的大小,s相對指發(fā)生摩擦的物體間的相對位移(或相對路程)的大小.

(3)s相對的求法(其中s1,s2分別指物體1與物體2對地位移)：

①若兩物體同向運(yùn)動,s相對=s2-s1

②若兩物體運(yùn)動方向相反,s相對=s2+s1