31.解析:木块发生水平位移的过程中,作用在木块上共有三个力,重力mg,支持力,静摩擦力,根据木块的平衡条件,由这三个力的大小,物体的位移及力与位移的夹角.即可由功的计算公式算出它们的功.
沿斜面建立直角坐标将重力正交分解,由于物体相对斜面静止而在水平面上做匀速运动,根据力的平衡条件可得
斜面对木块的支持力为
斜面对木块的静摩擦力为
支持力与位移s间的夹角为,则支持力做的功
摩擦力与位移s的夹角为,则摩擦力做功
重力与位移的夹角为90°,则重力做的功
合力做的功等于各个力做功的代数和,即
点评:可以看出,斜面对物体的弹力有的做功、有的不做功,关键在于物体在这个弹力的方向上是否有位移.不能简单的说斜面的弹力对物体不做功。
本题合力做的功也可以先计算出合力,再求出合力的功.
30.选物体为研究对象,其受力为拉力F,重力mg,弹力,摩擦力.
(1)拉力F对物体所做的功为
由于物体作匀速运动,故
所以
即拉力F对物体做正功.此拉力F,一般称为动力或牵引力.
(2)重力mg对物体所做的功为:
即重力对物体做负功,即亦物体克服重力所做的功为。
(3)摩擦力对物体所做的功为
即摩擦力对物体做负功.也可以说是物体克服摩擦力做了功
(4)弹力对物体所做的功为
即弹力对物体不做功.
29. 设滑块与斜面间动摩擦因数为,滑块恰好能沿斜面匀速下滑,故有 .
设给滑块一个推力后,该推力沿斜面的分量为,垂直于斜面的分量为,滑块和斜面体受力如图(1)、(2)所示,图(1)中的为斜面与滑块间的弹力,F为它们之间的滑动摩擦力、由图可得①,②,…③,④,由以上四式解得⑤,⑥,由⑤、⑥两式可得,方向与斜面的夹角为 .
28.
27. 0.75
26. 由于系统静止,故对于B来说,它受到绳的恒拉力总等于它的重力,有 N、物A在水平方向受到的静摩擦力,方向向左,绳的拉力N,方向向右,外力F方向向左,由于合外力为零,有关系式为 .当时,N,当F增大的过程中,在减小,当后,F继续增大,则物A有向左运动趋势,静摩擦力反向向右,则有,当F增大的过程中,随着由零增大,直到为止 .
25.0.196
24. 5N, 左,0
23. 120N, 0.4
22. ,
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