作用力和反作用力做功的几种情况分析

　　作用力与反作用力发生在相互作用的两个物体之间，作用力与反作用力的功的问题实质上就是寻找力的方向上的位移问题。
　　在这里我从几个实例出发，就有关作用力做功与反作用力做功的几种类型进行了分析，以帮助同学们理清思路，提高分析问题的能力。
　　一、作用力与反作用力均不做功
　　例1.如图1所示，质量为m1的A物体和质量为m2的B物体在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面向右运动，当运动距离为s时，这一过程中，A物体对B物体的支持力做功大小？B物体对A物体的压力做功大小？
　　解析A物体对B物体的支持力与B物体对A物体的压力是一对作用力与反作用力。物体运动距离为s过程中，由于A物体对物体的支持力FN在这一方向上物体的位移为零，所以A物体对B物体的支持力FN做的功一定为零。同样分析，B物体对A物体压力F′N做的功也一定为零。此题也可进一步分析得出地面对A物体的支持力和A物体对地面的压力这一对作用力与反作用力均不做功。
　　二、作用力做功，反作用力不做功
　　例2.如图1所示，质量为m1的A物体和质量为m2的B物体在水平拉力F的作用下，一起沿粗糙水平面向右运动，设动摩擦因数为μ，运动距离为s，求地面对A物体摩擦力做功的大小和A物体对地面摩擦力做功的大小？
　　解析：从整体上分析，A和B组成的系统受四个力的作用：重力（m1+m2）g，地面对系统的摩擦力f，地面支持力FN，拉力F。地面对A物体的摩擦力与A物体对地面的摩擦力是一对作用与反作用力。地面对物体A的摩擦力为：f=μ（m1+m2）g。
　　当系统运动距离为s时，地面对A物
　　体的摩擦力做功大小为：W=fs=μ（m1+m2）gs。
　　但由于地面处于静止状态，在A物体对地面摩擦力的方向上位移为零，所以A物体对地面摩擦力做功大小为零。
　　三、作用力做正功，反作用力也做正功
　　例3.如图2所示，两个用条形磁铁做成的小车A和B，原来静止放在光滑水平面上，现从静止状态同时开始释放它们，分析以后的过程中它们之间的力的做功情况？
　　解析：如图所示的小车之间表现为相互吸引力，这是一对作用力与反作用力。开始静止在光滑水平地面上，当释放它们后，对两个物体而言，力的方向都与物体的位移方向相同，即作用力做正功，反作用力也做正功。
　　四、作用力做负功，反作用力也做负功
　　例4.如图2所示，两个用条形磁铁做成的小车A和B，原来静止放在光滑水平面上，给A车一个向左的初速度的同时，给B车一个向右的初速度，分析两小车相距最远之前，其相互作用力的做功情况？
　　解析：同上的分析过程，图2所示的小车之间表现为相互吸引力。对A物体而言，力的方向与物体的位移方向相反，作用力做负功；对B物体而言，力的方向与物体的位移方向相反，反作用力也做负功。
　　五、作用力做正功，反作用力做负功
　　例5.如例1问题，试分析A物体对B物体摩擦力f的做功情况与B物体对A物体摩擦力f′的做功情况？
　　解析：A物体对B物体的摩擦力f与B物体对A物体的摩擦力f′是一对作用和反作用力。在运动过程中，物体间没有发生相对滑动，A物体与B物体位移相同，所以A物体对B物体的摩擦力f做正功，B物体对A物体的摩擦力f′做负功。
　　六、作用力做功与反作用力做功大小相等
　　例6.如例1问题，求A物体对B物体摩擦力f′做功大小？