问题(1)分析:
小明用100N的水平力推动重300N的木箱在水平地面上做匀速直线运动,速度为2m/s,运动了5s。
推力做的功:推力方向与位移方向相同。
W_push = F_push s = 100 N * 10 m = 1000 J。
摩擦力做的功:摩擦力方向与位移方向相反(夹角180°)。
W_f = f s cos(180°) = 100 N 10 m * (-1) = -1000 J。
(也可以说摩擦力做负功1000 J)
重力做的功:重力方向竖直向下,位移方向水平,两者垂直(夹角90°)。
W_G = G s cos(90°) = 300 N 10 m * 0 = 0 J。
支持力做的功:支持力方向竖直向上,与位移方向垂直(夹角90°)。
W_N = N s cos(90°) = 300 N 10 m * 0 = 0 J。
* 方法二:各力做功的代数和。
Wnet = Wpush + Wf + WG + W_N = 1000 J + (-1000 J) + 0 J + 0 J = 0 J。
(结果一致,也验证了动能定理:物体匀速运动,动能不变,合力做功为零。)
问题(2)分析:
小明用100N的力,方向斜向上与水平方向成37°角,拉动木箱在水平地面上移动了15m。
小明对木箱做的功(即拉力做的功)为:
W_F = F s cosθ = 100 N 15 m cos37°。
(通常 cos37° ≈ 0.8)
W_F ≈ 100 N 15 m * 0.8 = 1200 J。
参考答案
(1) 推力做功:1000 J;摩擦力做功:-1000 J;重力做功:0 J;支持力做功:0 J。合力做功:0 J。
(2) 小明对木箱做功:1200 J。
(在木箱做水平匀速直线运动的假设下)木箱克服摩擦力做功:1200 J。
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更新时间:2026-01-12 07:47:04