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,则在通过水平位移1m的过程中:1物体所受的重力、弹力、摩擦力对物体各做了多少功?2斜面体对物体做了多少功?解析:
1物体的受力情况如图所示,由平衡条件得:支持力FN=mgcosα静摩擦力Ff=mgsi
αFf与位移l之间的夹角为α,FN与位移l之间的夹角为90°+α由W=Flcosθ得重力对物体做的功:W1=mglcos90°=0弹力FN对物体做的功:W2=FNlcos90°+α=mglcosαcos90°+α=-43J摩擦力Ff对物体做的功:W3=Fflcosα=mgsi
αlcosα=43J2斜面体对物体的作用力即FN与Ff的合力,由平衡条件可知,其方向竖直向上,大小等于mg,其做的功为:W面=F合lcos90°=0另解:斜面体对物体做的功等于斜面体对物体各作用力做功的代数和,即W面=W2+W3=0答案:10-43J43J20
f12.质量为M的长木板放在光滑的水平面上如图所示,一个质量为m的滑块以某一速度沿木板上表面从A点滑至B点,在木板上前进了L,而木板前进了s,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求:
1摩擦力对滑块所做的功;2摩擦力对木板所做的功;3这一对摩擦力做功的代数和为多大?解析:1滑块受力情况如图甲所示,摩擦力对滑块所做的功大小为Wm=Ffs+Lcos180°=-μFN1s+L=-μmgs+L.
甲乙2木板受力情况如图乙所示,摩擦力对木板所做的功大小为WM=F′fs=Ffs=μmgs3W=Wm+WM=-μmgL答案:1-μmgs+L2μmgs3-μmgL
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