Question

如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．木箱克服重力所做的功等于木箱机械能的增加
B．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
C．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

Answer

对木箱进行受力分析，找出在木箱运动中有哪些力做功，做什么功，同时结合功能关系找出能量之间的转化，由动能定理及机械能守恒可得出各功及能量之间的关系．
【解析】
在木箱移动过程中，受力分析如图所示．这四个力中，有支持力、重力、拉力和摩擦力做功．
重力做负功使重力势能增加，摩擦力做负功产生热能．因为物体加速运动，根据动能定理，合力做的功等于动能的增量．
而机械能等于动能与重力势能之和；
A、木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增加，故A错误；
B、根据动能定理可知，F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服重力及摩擦力所做的功之和，故B错误；
C、根据动能定理可知，F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服重力及摩擦力所做的功之和，故C错误；
D、力F对木箱做的功等于木箱增加的动能与重力势能以及克服摩擦力所做的功，即为F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和，故D正确；
故选：D