逍遥学能 2017-07-04 17:25
在高中物理教学过程中，大多数的学生对于摩擦力做功问题，存在很多理解和认识上的误区。以下就针对大家在学习该部分知识的过程中出现的一些问题进行归纳、总结和分析，以使同学们深刻理解摩擦力做功的内涵，达到灵活应用的目的。
1、摩擦力总对物体做负功吗？
在高中物理学习中遇到的很多问题中，摩擦力都阻碍物体运动，对物体做负功，这就很容易使我们产生一种错觉：摩擦力总是做负功。其实，无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，对一个物体所做的功均可正、可负，也可为零。不能认为摩擦力总是对物体做负功。判断一个力是做正功还是做负功，要看这个力的方向与位移方向之间的夹角α是满足0°≤α<90°，还是满足90°<α≤180°。
例如，手握重物向上运动时，静摩擦力做正功；手握重物向下运动时，静摩擦力做负功；手握重物不运动时，静摩擦力不做功。
在行驶的车上，一个物体沿斜面向车行的方向滑下，滑动摩擦力做负功；如果物体沿斜面向车行的反方向滑下，滑动摩擦力做正功；用板擦擦黑板，滑动摩擦力对黑板不做功。
如图1,A、B叠放在水平面上，用水平力F拉A,使A、B以一起沿水平面做匀加速直线运动。这一过程中，水平面对A的滑动摩擦力fA做负功，而静摩擦力对B却做正功（B所受的静摩擦力fB方向水平向右）。如图2,B用水平绳与墙壁相连，当A向右滑出时，因B没有位移，故B所受的滑动摩擦力fB对B做功为零。如图3,以水平力拉A,使A沿B的上表面向右滑动，B由于受A对B的滑动摩擦力fB（方向水平向右）的作用，也跟着向右滑行。显然这一过程中，B所受的滑动摩擦力fB对B做了正功。
2、一对静摩擦力所做功的代数和一定为零？
对，当两物体间的摩擦力为静摩擦力时，由于两物体间无相对运动，故两物体的位移相同。两物体相互作用的静摩擦力大小相等、方向相反，因而这两个静摩擦力所做功必定一正、一负，绝对值相等。因此，一对静摩擦力所做功的代数和必定为零。
3、一对滑动摩擦力所做功的代数和一定为负值，对吗？
当两物体间的摩擦力为滑动摩擦力时，由于两物体间有了相对运动，故两物体的位移必不相同。滑动摩擦力对两物体做功的代数和一定不为零。可以证明，一对滑动摩擦力所做功的代数和一定为负值。如图4中，A、B间的滑动摩擦力对A做负功，对B不做功，代数和为负值。又如图5中，A对B的滑动摩擦力做正功，B对A的滑动摩擦力做负功，但A的位移大于B的位移， 故代数和仍为负值。一对滑动摩擦力做功的代数和总为负值，说明了在有滑动摩擦力作用时，一定有一部分机械能转化为内能。