Question

一道有关做功的物理题

木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。
支持力对物体做功2J。请问为什么支持力对物体做功2J？
谢谢！

Answer 1

首先进行受力分析，物体受到的力有三个：重力、支持力和摩擦力。

由于是“缓慢”转动，所以物体的运动视作匀速率运动，动能不变。根据动能定理，外力做功之和应为零。设重力做功W1，摩擦力做功W2，支持力做功W3，则 W1+W2+W3=0。

考察重力做功W1，由题意得，W1=-2J；
考察摩擦力做功W2，因摩擦力方向与物体瞬时速度方向始终垂直，故W2=0；
故支持力做功W3=-W1-W2=2J。

（PS:此题一改往常遇到的支持力不做功“惯例”。本题中支持力之所以做功，是因为支持力方向与物体瞬时速度方向始终一致，而不是通常遇到的“垂直”。）

Answer 2

受力分析可知物块只受支持力和重力
物块从静止到静止，则支持力做功和重力做功相等
重力势能增加2J，则支持力做功2J
重力做负功，支持力做正功

Answer 3

木板上的物块始终相对于木板静止说明支持力的方向始终在竖直方向上，

Answer 4

木板上的物体在运动过程中可以看做始终是处于平衡状态，即只受重力和木板的支持力，根据能量守恒就可以知道物体增加多少势能支持力就做多少功（其实物体还收摩擦力只不过不做工)

Answer 5

那你说重力势能怎么增加的？