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”。）