物理：综合复习素材（新人教版必修2）

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一个力对物体做功和物体对物体做功不一定能互相替代,力对物体做力是指某力对研究对象做功；物体对物体做功,是指施力物体对受力物体的所有力做功的总和.

［例］如图所示,一个质量为m的木块,放在倾角为α的粗糙斜面体上,当斜面与木块保持相对静止沿竖直方向向上匀速运动距离h,求(1)斜面对木块的弹力和摩擦力做的功各是多少?(2)斜面对木块做的功为多少?

 

 

 

 

 

［思路分析］(1)根据木块的平衡条件求出弹力和静摩擦力的大小,再求出各力与位移的夹角,由功的计算公式求它们的功;(2)斜面对木块做的功是斜面对木块的作用力:弹力和摩擦力做功的总和.

［答案］(1)对木块m,受力分析如图:

在x方向上:  fcosα=Nsinα       ①

在y方向上:fsinα+Ncosα=mg　　 ②

由①、②得N=mgcosα  ；f=mgsinα

弹力N与位移夹角为α，则弹力做功为：

W_N=Nhcosα=mghcos²α

静摩擦力f与位移夹角为90⁰-α，则摩擦力做功为：

W_f=fhcos（90⁰-α）=mghsin²α

（2）斜面对木块做的功：

W=W_N+W_f= mghcos²α+ mghsin²α=mgh

 

［方法总结］本题中，除了重力方向与位移方向在一条直线上外，弹力N与静摩擦力f方向与位移有一定夹角，在计算功时要画图分析出它们与位移的夹角，再由公式W=FScosα计算；斜面对木块做的功等于斜面对木块的弹力做的功与斜面对木块的摩擦力做的功的和。

 

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