例1 如图3-1,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
【错解】斜面对小物块的作用力是支持力,应与斜面垂直,因为支持力总与接触面垂直,所以支持力不做功。故A选项正确。
【错解原因】斜面固定时,物体沿斜面下滑时,支持力做功为零。受此题影响,有些人不加思索选A。这反映出对力做功的本质不太理解,没有从求功的根本方法来思考,是形成错解的原因。
【分析解答】根据功的定义W=F·scosθ为了求斜面对小物块的支持力所做的功,应找到小物块的位移。由于地面光滑,物块与斜面体构成的系统在水平方向不受外力,在水平方向系统动量守恒。初状态系统水平方向动量为零,当物块有水平向左的动量时,斜面体必有水平向右的动量。由于m<M,则斜面体水平位移小于物块水平位移。根据图3-2上关系可以确定支持力与物块位移夹角大于90°,则斜面对物块做负功。应选B。