摩擦力做功常见问题浅析

赵修宁

摘要：文章主要针对摩擦力做功常见问题进行分析，结合当下物理摩擦力教学的发展现状为根据，从作用点的移动与作用点的位移是否相同、人在移动时静摩擦力是否做功、相互作用静摩擦力总功是否为零等方面进行深入研究与探索，目的在于更好的推动物理摩擦力教学的发展与完善。

关键词：摩擦力 常见问题 物理教学

在高中物理学习过程中，摩擦力有着较为重要的学习地位与相应的难度，同时也是高考中经常出现的问题之一。另一方面在各种因素的影响下，我们学生在对摩擦力做功知识学习过程中经常出现相应的问题，使其对该知识的掌握存在缺陷，进一步对其学习质量产生较为直接的影响。为此我们对摩擦力做功常见问题进行充分分析并进行合理解决，较好的提高学生的学习质量，为其发展创造良好的条件。

一、作用点的移动与作用点的位移是否相同

通过对功知识进行深入研究可以发现，功的位移主要是力的作用点发生了相应的改变。在对摩擦力做功进行分析过程中通常出现相应的问题例如：一个物体在固定的平面上进行滑动，这时滑动摩擦力对移动物体作负功，同时滑动摩擦力对固定平面是否也存在相应的功，其中平面在受到滑动摩擦力的作用点是否在物体移动过程中发生移动，能否将作用点发生移动的距离为作用点的位移，进一步认为滑动摩擦力对平面做负功。

其答案是否定的。在这一问题中固定平面机械能没有出现任何改变，通过“功能联系”可知滑动摩擦力对桌面没有做功。滑动摩擦力在对移动物体做负功过程中将产生的各种能充分的转变为热能。物体在固定的平面上进行相应移动过程中物体个点逐渐为滑动摩擦力的作用点，其中各作用点没有出现位移现象，所以对移动物体的摩擦力不做功。

通过上述事例我们可知，作用点的移动与作用点的位移之间存在较大的差距。

二、相互作用静摩擦力总功是否为零

在各种物理学习资料上都有着相应的说明：相互作用摩擦力所做功的总和为零。但在相应的情况下对其进行分析过程中还存在着相应的问题。例如：人员模型问题。当人在静止的船上进行走动时，船与人受到的静摩擦力方向与人船的运动方向相一致，其中船与人的动能同时提升。在刚刚接触这一问题时，相互作用的摩擦力都对相应的物体做正功，在两者之和相加时其值不为零。但进行深入研究则发现，人在静止的船上进行移动过程中，船与脚的位移相同，由于经摩擦力相对静止，做功方向相反。因此脚对船做正功，船对脚作负功。相互作用静摩擦力总功同样为0。人发生移动的主要原因为人身体构造产生了相应的动能，其中动能的增加主要为人力内力做功将生活能充分的转变为机械性。再如：运动员在在进行体能训练期间的设施，在运动员腰间栓相应的绳索并水平穿过相应的滑轮，绳子另一端栓有相应的重物，人在移动过程中传送带发生相应的移动但人体重心没有发生变化。在对这种类型问题进行分析过程中，学生通常认为人与传送带间的摩擦力为静摩擦力，其对传送带做正功，同时由于人的重心没有发生改变，因此对人不做功。但这种分析是错误的。在这种问题中不能将人看成一个质点。在静摩擦力发生相应作用时，人员的传送带是静止的，因此脚与传送带的位移是相同的，也就是静摩擦力对传送带做正功，对脚做负功，其总功之和仍为0。

三、人在移动时静摩擦力是否做功

我们在对摩擦力做功知识进行学习过程中，人在移动时静摩擦力是否做功问题也是我们学生常见的问题之一。一些同学认为人在移动期间主要承受竖直向上的支持力与向下的重力，与此同时，还还会受到移动方向的经摩擦力，在摩擦力的做功下人发生位移变化，其中方向相同，因此经摩擦力对人做正功。另一些同学则认为，人在移动时在静摩擦力的作用下使其重心前移，同时一定方向与地面的支持力为垂直关系，不是让重心发生移动的做功力。在人前倾期间，脚没有发生改变，其自身的重心则发生前移现象，这时静摩擦力作工则为经摩擦力乘以人体重心移动的距离，所以经摩擦力做正功。

利用“功能联系”可以较好的确认经摩擦力对人不做功。其主要原因为地面没有为人们的提供相应的动能。与此同时，结合学生的想法，人在行走移动过程中，经摩擦力产生的作用点也在发生着相应的变化，其中作用点的移动也不属于作用点的位移。人在实际行走过程中脚与地面发生接触时速度为0，因此脚的移动 ，同时摩擦力在作用在其他接触位置是，其做功通常为0。所以在人进行行走期间经摩擦力的做功为0。另一方面，学生在对这一问题进行分析过程中不能将人看做一个质点，也就是不能将重心的移动当做摩擦力作用点的位移。

这是学生们可能出现相应的迷茫，若地面对人没有进行相应的做功，人是怎样进行运动的，其动能的来源是什么？为了对这一问题进行回答，应对物理教材中动能的主要概念进行明确，其主要适用于可看做质点的物体，但人在移动过程中全身的肌肉都会出现相应的相互作用，因此不能将人看做一个质点。以相应的物理知识为基础，人们进行运动期间外力与内力做功的总和为人运动动能的增量，其中外力不做任何功，主要是利用人里肌肉进行做功，也既是人在运动时将生物能转化为动能。

四、结语

综上所述，在物理教学过程中，摩擦力做功知识有着较为重要的作用。但摩擦力做功知识难度相对较高，学生不能对其进行较为良好的掌握，知识其物理学习质量较为缺失。因此教师在摩擦力做功知識教学过程中，应结合实际教学情况对摩擦力做功中常见的问题进行分析与讲解，在提高学生对相关问题理解程度的同时，促进其物理学习质量的提升，为学生的发展创造良好的条件。

参考文献：

[1]诸惠民.浅谈学生对摩擦力做功问题的误解及纠正[J].教育教学论坛，2011，（36）.

[2]徐华兵.摩擦力做功问题的多角度分析与拓展[J].物理教师，2012，（05）.

[3]张鹏飞.浅谈摩擦力做功问题[J].中学生数理化（学研版），2012，（09）.

（作者单位：山东东营胜利油田第一中学2015级6班）endprint