机械能守恒定律功能关系

高中物理

机械能守恒定律 功能关系

（一）功、功率及动能定理的应用 【典型例题】

例1．如图2-2-3所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体

沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）

A、垂直于接触面，做功为零； B、垂直于接触面，做功不为零； C、不垂直于接触面，做功为零； D、不垂直于接触面，做功不为零。

解：由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力N，方向一定垂直于斜面。若斜面固定不动，

物体沿斜面运动时，支持力N与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在N的反作用力作用下，斜面要向后退，如图2-2-3所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移，物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°，故支持力N对物体做负功，做功不为零。选项D正确。 例2．质量为M的长木板放在光滑的水平面上(如图 2-2-4所示)，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了Lm，而木板前进Sm．若滑块与木板间动摩擦因数为μ，问：

(1)摩擦力对滑块所做功多大？

(2)摩擦力对木板所做功多大？

解：(1)滑块受力情况如图2-2-5(甲)所示，摩擦力对滑块

所做的功为： Wm＝－μmg(s＋L)

(2)木板受力情况如图2-2-5(乙)所示，摩擦力对木板

所做的功为： WM＝μmg·s

例3．如图所示，带有光滑斜面的物体B放在水平地面上，斜面底端有一重G=2 N的金属块A

，斜面高h ，倾角α＝600，用一水平推力F推A，在将A从底端推到顶端的过程中,A和B都做匀速运动，且B运动距离L=30 cm，求此过程中力F所做的功和金属块克服斜面支持力所做的功．

解：此题应先求出两个力的大小，再由公式W Fscos 求解，如图所示．

由物体平衡条件：

F Gtan 2tan60 ，

2-2-4

FN

600

4N

斜面的水平宽度l hcot 60 15cm 由勾股定理得金属块A的位移

s F与s的夹角设为α2

，则tan 2

，

h

，α2=300

l L

2

2

力

F

做功：W1 Fscos 2 10 cos60

10J

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