一个运动和做功的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/13 17:27:44
在一车厢底部固定一半径为R的光滑半圆柱,在圆柱面顶部有一质量为m的小球相对车静止,车以v的速度向右运动。某时刻小球相对圆柱面滑下,试求小球相对圆柱滑下过程中支持力对小球所做功

关键是支持力为什么做功
取地面为参考系,支持力对小球做的功怎么表示?

关键是小车运动了,圆柱面运动了!

如果圆柱面不动,支持力和速度始终垂直,所以做功为0!

但是圆柱面运动了,合速度就不和支持力垂直了,所以支持力就做功了!
可以用动能定理求出这个功!

做功的方程是F*S
F是力,S是力方向的位移
支持力始终于小球运动方向垂直,也就是小球在支持力方向上的位移为0
F*S=F*0=0
所以不做功!

这个支持力不是指底部对它向上的支持力,而是指车做变速运动时,它的侧面对小球产生的向前或向后的支持力,这个支持力会对小球做功(仅限于变速运动),若是匀速直线运动,则这个支持力为0

做功具有相对性,不同的参考系,做功可能不同,一般选地面为参考系

小球一边跟火车运动,一边滑下来,所以它相对地面的位移和支持力不垂直

所以支持力要做功

首先搞清楚什么是支持力 作功的条件

做功就是要该力在力的方向上有位移 所以做功
而支持力始终存在但没有位移所以不做功

小车在支持力的作用下在力的方向上有位移