Question

如圖7-1-2所示，質(zhì)量為1 kg的物體從高為1 m、傾角為30°的靜止的斜面頂端下滑，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.試分析物體的受力情況，并分別求出各力在此過(guò)程中做的功.（g取10 m/s²)

圖7-1-2

Answer 1

解析：該題是求恒力做功的問題，某一恒力做的功，只跟該力的大小、該力的作用點(diǎn)的位移大小及二者的夾角α有關(guān)，而跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，也跟物體同時(shí)受到的其他力無(wú)關(guān).所以解該題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析.

（1）物體在斜面上受到三個(gè)力作用，如圖7-1-3所示.

圖7-1-3

（2）在物體下滑過(guò)程中，重力對(duì)物體做的功：

    物體在重力方向的位移大小即為斜面的高度，方向豎直向下，則W_G=mgh=1×10×1 J=10 J.

物體在下滑過(guò)程中，支持力F_N的方向始終與位移方向垂直，則支持力不做功.

物體在下滑過(guò)程中，摩擦力的方向始終與位移方向相反，做負(fù)功

F_f=μmgcos30°

=-F_fs=-=-μmghcot30°=-23 J.

答案：W_G=10 J      W_FN=0      =-23 J