高中生物理摩擦力做功的常见问题分析

冯子良

【摘要】时代的发展伴随着社会不断的变迁，也伴随着各行业的不断发展。教育行业作为基础行业，其发展也会影响人才的素质与能力。特别是对于高中时期来说，属于义务教育向高等教育的关键过渡期，研究高中物理课程中一些主要教学内容，高中物理课程中关于摩擦力做功的知识是一个重难点，我们高中生学习的时候常常会觉得非常棘手，做题也是错误频出。因而，研究高中物理摩擦力做功的常见问题也是十分必要的。

【关键词】高中物理；摩擦力做功；常见问题

0引言

对于我们高中生来说，摩擦力往往是物理力学教学存在的主要问题，而对于日常生活而言，物体运动往往需要借助摩擦力。而对于高中学生来说，在解题过程中往往会忽视摩擦力的作用和影响，这也导致解题陷入到相应的解题误区。因而需要我们自主探寻相应题型条件下，摩擦力是否存在以及摩擦力做功的情况。而就此，笔者将通过本文，就高中物理摩擦力做功的常见问题方面入手，将进行具体的分析和研究。

1. 滑动摩擦力做功情况

滑动摩擦力对于物体的作用可以按照现实状况分为三种类型，第一类是做负功，比如某个物品甲置于不光滑的平面上，正向受到一个牵引力F1的影响，沿水平面朝着前方进行挪动，那么它受到的摩擦力为f=umg，而摩擦力方向恰恰与受力方向相反，而且摩擦力做功也是负功，通过公式进行运算就是W=f·s·cosα，最后算出W=-gmscosα；第二类是做正功的情況，比如有个保持匀速运动的传送带，传送过程中一个物品乙掉落在传送带上，而其在水平方向未发生位移，始终保持停止情况，而该物品的运动状态为向前的匀加速运动，而该物体的的受力为滑动摩擦力，而且受力方向与传送带方向保持统一，所以根据以上条件，我们可以很快得出结论，传送带上的物品乙属于做正功；第三类就是滑动摩擦力不做功的问题，即如：两个表面不平整光滑的物体进行叠加，然后将上层的物品以绳子和墙壁进行关联，当下以一个力F2施加在下层物品沿反方向施力，下层物品则会因为移动受到上层物品的摩擦力影响，摩擦力大小为f=umg。受力方向与位移方向恰恰相反，而代入做功公式进行计算，可以得到W = umgs cos a = -umgs，所以该摩擦力对下面的物体做负功，此外，根据我们高中生以往学习的力学原理分析，力的作用是相对的，下层物品的受力与上层物品恰恰相反，但是因为位置固定，导致没有产生位移，所以代入做功公式，我们可以通过计算得知，摩擦力不会对上层的物品做功，所以，我们在解决滑动摩擦力做功问题过程中，首先应该详细分析摩擦力的作用方向以及运动方位，进而就可以分析出该滑动摩擦力对物体的做功情况，把握住这个要点，就有够有减少滑动摩擦力做功的错误解析[1]。

2. 静摩擦力做功情况

对于我们高中生而言，静摩擦力对于物体的做功问题分析，应当了解静摩擦力的特征，首先是单一静摩擦力做功，简单来说，物品相对于接触面未出现位移情况下受到摩擦力，并且在进行静摩擦做功分析过程中应当了解静摩擦的特征。主要可以体现在两个方面，第一方面，第一方面，静摩擦力不会对物体做功，若是物品静置于一个水平面上，且受到一个向前的力牵动，而在牵动过程中物体保持静止状态，那么这个物体受到的静摩擦力方向向左，由于物体位移距离为零，代人做功公式中，可以得到做功为零，也就是说物体受到的静摩擦力没有对它做功。另一方面，静摩擦力可以对物品做正功或是负功。若是两个物品叠加，置于平滑的水平面，有一个拉力作用于所有物品，保证所有物品正向进行运动，运动方式为匀加速，即可用得出相应的做功情况。因而要解决这类题型时，应当就要注意物体受到的静摩擦力做功实际情况；其次是方向相反的静摩擦力，大小总是相同的，而方向却是相反的，它们在运动的过程中，相较于地面的位移方向又是一致的。因此一对静摩擦力进行做功过程，一定是做正功的摩擦力和做负功的摩擦力共同存在。若是出现单一不会做功，那么这对静摩擦力都不会对物体做功，或者表现为它们的做功总和相互抵消为零。多数学生在解题过程中，就是因为忽略了静摩擦力的这一关键性特点，才会导致解题陷入到误区中。而且很多高中学生还特地关注以动能定理的方向进行解析，从而得出一对静摩擦力的具体做功情况，比如物品甲对物品乙做功，而物品乙的动能获取就是做功的大小。相对来说，物品乙对物品甲做功，那么而物品乙的动能失去也是做功的大小。而且两类物品都是属于相对静止的，那么最终可以得到相应的结论。综上所述，一对静摩擦力在对物体做功的时候，单个物品会将自身的机械能通过静摩擦力传递给另一个物体，这个静摩擦力在其中起到的作用就是传送物体的机械能，并且知识机械能的传送，而没有机械能转化的情况 [3]。

3.结语

综合而言，摩擦力做功问题是我们高中生物理力学学习的关键性问题，而且根据摩擦力的特点可以将其分析静摩擦力和滑动摩擦力，而且两种摩擦力的特点存在显著的差异性，因而判定其做功不仅仅需要依照做功的情况进行判定，同时还需要结合我们以往物理学的相关定理进行判断，比如机械能平衡原理等等。简单来说，不同的摩擦力做功的特点是不一样的，只有在理解并把握它们做功特点的基础上，才能有效减少错误出现的概率，也能保证我们解题过程中能够有效处理各类问题时，并且能够抓住不同题型的切入点。

参考文献

[1] 焦君安，杨凌.从做功看两类摩擦力的性质和做功特点[J].职业技术学院学报，2012，04（04）：49-52.

[2] 李庆园.关于摩擦力做功问题的分析[J].赤子（ 上中旬），2015，12（23）：321-323.

[3] 凌右泉. 高中物理摩擦力做功的常见问题分享[J]. 教育科研，2013，11（11）：76-78.endprint