《高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第六節(jié) 作用力功與反作用力功的區(qū)別與聯(lián)系素材 粵教版必修1（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第六節(jié) 作用力功與反作用力功的區(qū)別與聯(lián)系素材 粵教版必修1（通用）（4頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、作用力功與反作用力功的區(qū)別與聯(lián)系 作用力與反作用力發(fā)生在相互作用的兩個(gè)物體之間，作用力與反作用力的功的問題實(shí)質(zhì)上就是尋找力的方向上的位移問題。 本文從幾個(gè)實(shí)例出發(fā)，就有關(guān)作用力功與反作用力功的幾種類型進(jìn)行了分析，以幫助同學(xué)們理清思路，提高分析問題的能力。 一、作用力與反作用力均不做功 A B F 圖1 例1 如圖1所示，質(zhì)量為m的A物體和質(zhì)量為M的B物體在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離為S時(shí)，這一過程中，A物體對(duì)B物體支持力做功大小？B物體對(duì)A物體壓力做功大??？ 解析 A物體對(duì)B物體支持力與B物體對(duì)A物體壓力是一對(duì)作用力與反作用力。物體運(yùn)動(dòng)距離

2、為S過程中，由于A物體對(duì)物體支持力FN這一方向上物體的位移為零，所以A物體對(duì)B物體的支持力FN做的功一定為零。同樣分析，B物體對(duì)A物體壓力F`N做的功也一定為零。此題也可進(jìn)一步分析得出地面對(duì)A物體的支持力和A物體對(duì)地面的壓力這一對(duì)作用力與反作用力均不做功。 二、作用力做功，反作用力不做功 例2 如圖1所示，質(zhì)量為m的A物體和質(zhì)量為M的B物體在水平拉力F的作用下，一起沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，運(yùn)動(dòng)距離為S，求地面對(duì)A物體摩擦力做功大小和A物體對(duì)地面摩擦力做功大??？ 解析 從整體上分析，A和B組成的系統(tǒng)受四個(gè)力作用：重力，地面對(duì)系統(tǒng)的摩擦力f，地面支持力FN，拉力F。地面對(duì)

3、A物體的摩擦力與A物體對(duì)地面的摩擦力是一對(duì)作用與反作用力。地面對(duì)物體A的摩擦力為： 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)距離為S時(shí)，地面對(duì)A物體摩擦力做功大小為： 但由于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，在A物體對(duì)地面摩擦力的方向上位移為零，所以A物體對(duì)地面摩擦力做功大小為零。 N S N S A B 圖2 三、作用力做正功，反作用力也做正功 例3 如圖2所示，兩個(gè)用條形磁鐵做成的小車A和B，原來靜止放在光滑水平面上，現(xiàn)從靜止同時(shí)開始釋放它們，分析以后的過程中它們之間的力的做功情況？ 解析 圖所示的小車之間表現(xiàn)為相互吸引力，這是一對(duì)作用力與反作用力。開始靜止在光滑水平地面上，當(dāng)釋放它們后，對(duì)兩個(gè)物體而言，力

4、的方向都與物體的位移方向相同，即作用力做正功，反作用力也做正功。 四、作用力做負(fù)功，反作用力也做負(fù)功 例4如圖2所示，兩個(gè)用條形磁鐵做成的小車A和B，原來靜止放在光滑水平面上，給A車一個(gè)向左的初速度的同時(shí)，給B車一個(gè)向右的初速度，分析兩小車相距最遠(yuǎn)之前，其相互作用力的做功情況？ 解析 同上的分析過程，圖2所示的小車之間表現(xiàn)為相互吸引力。對(duì)A物體而言，力的方向與物體的位移方向相反，作用力做負(fù)功；對(duì)B物體而言，力的方向與物體的位移方向相反，反作用力也做負(fù)功。 五、作用力做正功，反作用力做負(fù)功 例5 如例1問題，試分析A物體對(duì)B物體摩擦力f做功與B物體對(duì)A物體摩擦力f `做功情況？

5、解析 A物體對(duì)B物體的摩擦力f與B物體對(duì)A物體的摩擦力f `是一對(duì)作用和反作用力。在運(yùn)動(dòng)過程中，物體間沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A物體與B物體位移相同，所以A物體對(duì)B物體的摩擦力f做正功，B物體對(duì)A物體的摩擦力f `做負(fù)功。 六、作用力做功與反作用力做功大小相等 例6 如例1問題，求A物體對(duì)B物體摩擦力f `做功大??？ 解析 根據(jù)牛頓第二定律可得：， A物體對(duì)B物體的摩擦力f做正功為： 由此也可求出B物體對(duì)A物體摩擦力f `做負(fù)功，大小也為：，所以作用力做功大小與反作用力做功大小相等。 S木 d V共 mV0 圖3 七、作用力做功與反作用力做功大小不相等 例7 如圖3所

6、示，質(zhì)量為m的子彈沿水平方向以速度V0打進(jìn)放在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊中，并一起運(yùn)動(dòng)。設(shè)相互作用的摩擦力為f，試求從子彈打進(jìn)木塊到與木塊一起運(yùn)動(dòng)這一過程，子彈對(duì)木塊摩擦力f做功大小和木塊對(duì)子彈的摩擦力f `做功大小？ 解析 這是一道動(dòng)量與能量結(jié)合的小綜合題，設(shè)從子彈打進(jìn)木塊到與木塊一起運(yùn)動(dòng)這一過程木塊前進(jìn)距離為S木，子彈在木塊中移動(dòng)距離為d，設(shè)共同速度為V共，子彈對(duì)木塊摩擦力f大小和木塊對(duì)子彈的摩擦力f `是一對(duì)作用與反作用力。子彈與木塊組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒的條件，因此有： 根據(jù)動(dòng)能定理，子彈對(duì)木塊的摩擦力f做功大小為： 木塊對(duì)子彈的摩擦力f `做功大小為： 從上面關(guān)系式可以看

7、出作用力與反作用力做功的大小并不相等。 八、有關(guān)作用力與反作用力功的代數(shù)和問題 例8 下列說法中正確的是（ ） A．作用力與反作用力的合力一定為零 B．作用力功與反作用力功的代數(shù)和一定為零 C．作用力與反作用力的沖量總是大小相等，方向相反 D．作用力功與反作用力功總是大小相等，方向相反 解析 要準(zhǔn)確解決此題，必須要對(duì)作用力與反作用力要有一個(gè)正確的理解：作用力與反作用力是分別作用在兩個(gè)不同的物體上，所以不存在作用力與反作用力的合力問題，或者說：對(duì)一個(gè)物體而言，它只能是受其中一個(gè)力，故A答案錯(cuò)誤；對(duì)一個(gè)系統(tǒng)而言，作用力功與反作用力功的大小不一定相等，故B答案錯(cuò)誤；作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，且具有相同的作用時(shí)間，所以作用力與反作用力的沖量總是大小相等，方向相反，C答案正確；功是一個(gè)標(biāo)量，不存在方向問題，故D答案錯(cuò)誤。