2018-2019学年鲁科版必修2 1.1 机械功 学案
2018-2019学年鲁科版必修2  1.1 机械功 学案第2页

  斜面上,现用水平力F推动斜面,使物体和斜面一起匀速向前移动距离L,求物体所受各力做的功各是多少?

  解析先作出示意图,再对斜面上的物体受力分析:

  重力mg,弹力N=mgcosθ,静摩擦力f=mgsinθ,它们都是恒力。

  ,

  

  拓展这三个力对物体做的总功WG+WN+Wf=0,也可以先求三个力的合力,再求总功,匀速运动时,F合=0,所以W总=0

  例2如图所示,小物体m位于光滑的斜面M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

  解析由于斜面光滑,所以斜面对物体只有支持力作用,支持力属于弹力,其方向总是垂直于接触面指向被支持的物体,所以此时斜面对小物体的作用力应垂直于接触面;讨论斜面对小物体的作用力是否做功,关键是看小物体是否在此力的方向上发生位移,为此有必要定性画出经过一段时间后小物体发生的对地位移,由于斜面放在光滑的地面上,小物体在斜面上下滑时,斜面将后退,由图可知,此力对小物体是做功的,本正确选为B。

  拓展公式W=F·scosα中"位移"是指对地位移。斜面是静止时,小物体的对地位移方向平行于斜面,垂直于支持力,所以支持力不做功。题中指明"斜面位于光滑的水平面上",隐含条件是:"当小物体在斜面上下滑时,斜面将后退",小物体参与两种运动,一是相对于斜面的滑动,二是跟随斜面向右的运动,使得小物体的对地位移与支持力的方向不垂直。斜面在运动,这一因素并不影响斜面的支持力始终与斜面垂直,但影响支持力是否做功。

例3动滑轮是一种简单机械,如图所示,滑轮和绳子的质量不计,用力开始提升原来静止的质量为10kg的物体