摩擦力做功是高中物理教学的一个难点问题，也是近年高考的一个热点.docVIP

也谈摩擦力做功 摘要：在思考摩擦力做功问题时遇到这样的疑惑：“作用点的移动是否等同于作用点的位移“人走路静摩擦力是不是做功” “ 一对相互作用的静摩擦力做的总功是否一定为零”。本文通过思考分析，举例探讨，就上面的问题做了细致的分析。 关键词：摩擦力 做功 摩擦力做功是高中物理教学的一个难点问题，也是近年高考的一个热点。我们之前在讨论摩擦力做功问题时都是根据高考的要求，通过举例分析得到如下的结论，即：滑动摩擦力可以做正功、负功或者不做功，一对相互作用的滑动摩擦力做的总功等于系统产生的热量。静摩擦力可以做正功、负功或者不做功，一对相互作用的静摩擦力做的总功为零。上述结论前辈已经讨论了很多，不再一一赘述。只是笔者在学习，思考摩擦力做功问题时曾产生很多疑惑，也做了深入的思考，下面便与大家一起来讨论。 思考一：作用点的移动是否等同于作用点的位移 在我们对功的概念做深入分析时都会指出在功的定义式中位移指的是力的作用点的位移。当我们思考摩擦力做功时，会遇到这样的问题。手指在固定桌面上滑动，我们知道此时滑动摩擦力对手指做负功。那么滑动摩擦力对桌面做不做功？桌面受到的滑动摩擦力的作用点在桌面上不断向前移动，是否可以把作用点移动走过的距离当做作用点的位移，而认为摩擦力对桌面做负功。答案显然是否定的，我们知道这里桌面的机械能并没有发生变化，由“功能关系”可以知道摩擦力对桌面不做功。摩擦力对手指做负功将其他形式的能转化为热量。又如：手握住一端固定于墙壁的绳并在绳上滑动，绳上不同点顺序充当摩擦力的作用点，但各作用点均未发生位移，故作用于绳的摩擦力不做功。所以通过上面的思考，我认为作用点的移动不能等同于作用点的位移。 思考二：人走路静摩擦力是不是做功 人走路静摩擦力是不是做功问题也是我们在思考摩擦力做功时经常要讨论的，有人在这里会认为人在运动过程中，受竖直方向的重力和支持力作用，互相抵消，同时受到向前静摩擦力，人在静摩擦力方向发生了位移，并且方向相同，故静摩擦力做正功。人在运动过程中故静摩擦力做正功要弄清这一问题，首先必须明确高中教材中描述的动能定理只适用于一个可视为质点的物体，而人在运动过程中手、脚、躯干等部分通过肌肉收缩相互作用，人不能当作一个质点看待。质点组的动能定理人在运动过程中内力和外力做功之和等于人动能的增量，而外力不做功，事实上是肌肉收缩做功，也就是人的内力做功从而把人体内的化学能转化机械能和内能（人体五分之四的热能来自肌肉收缩），即人的动能是通过消耗人体的生物能转化来的。人在原来静止的船上行走 ,人和船各自受到的静摩擦力方向分别都与人和船的运动方向相同 ,且人和船的动能都在增加 水的,人在船上走时,人的脚和船的位移是同一个位移,只是相互作用力的方向相反所以人的脚做正功,而船对人的脚做负功但其总功为人之所以前进是因为人的脚推动胯骨进一步推动另一只脚前进做功再如：测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员的质量为M，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦和质量），绳的另一端悬吊的重物质量为ｍ，人用力向后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度ｖ向后匀速运动（速度大小可调）。最后可用v的值作为被测运动员的体能参数。则 A.人对传送带不做功 B.人对传送带做功的功率为mgv C.人对传送带做的功和传送带对人做的功大 小相等，但正、负相反 D.被测运动员的v值越大，表示其体能越好 在这个问题中，我们初分析时会有这样的认识，人和传送带之间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力对传送带做正功，而对人，由于人的重心不动，所以静摩擦力对人不做功。如果上面的分析正确，那么这里一对相互作用的静摩擦力做的总功就不是零了。而事实上，上述分析是错误的，这里我们一样不能把人当作质点来处理，即不能因为重心的不移动而认为力作用点的位移是零。和上面问题一样，这里有静摩擦力作用时，人脚和传送带是相对静止的，所以人的脚和的位移是同一个位移清晰要领，破解疑惑 2 M m v