問題（1）分析：

小明用100N的水平力推動重300N的木箱在水平地面上做勻速直線運動，速度為2m/s，運動了5s。

1. 受力與運動分析：

• 木箱做勻速直線運動，因此所受合力為零。

• 在水平方向上：推力 F_push = 100N，摩擦力 f 與推力大小相等、方向相反，即 f = 100N。

• 在豎直方向上：重力 G = 300N，地面對木箱的支持力 N 與重力大小相等、方向相反，即 N = 300N。

1. 計算各力做的功：

• 先計算木箱在5s內移動的距離：s = v t = 2 m/s 5 s = 10 m。

推力做的功：推力方向與位移方向相同。
W_push = F_push s = 100 N * 10 m = 1000 J。

摩擦力做的功：摩擦力方向與位移方向相反（夾角180°）。
W_f = f s cos(180°) = 100 N 10 m * (-1) = -1000 J。
（也可以說摩擦力做負功1000 J）

重力做的功：重力方向豎直向下，位移方向水平，兩者垂直（夾角90°）。
W_G = G s cos(90°) = 300 N 10 m * 0 = 0 J。

支持力做的功：支持力方向豎直向上，與位移方向垂直（夾角90°）。
W_N = N s cos(90°) = 300 N 10 m * 0 = 0 J。

1. 計算合力做的功：

• 方法一：合力為零，所以合力做功 W_net = 0 J。

* 方法二：各力做功的代數和。
Wnet = Wpush + Wf + WG + W_N = 1000 J + (-1000 J) + 0 J + 0 J = 0 J。
（結果一致，也驗證了動能定理：物體勻速運動，動能不變，合力做功為零。）

問題（2）分析：

小明用100N的力，方向斜向上與水平方向成37°角，拉動木箱在水平地面上移動了15m。

1. 分析小明（拉力）做的功：

• 根據功的定義，力對物體所做的功等于力在物體位移方向上的分量與位移大小的乘積。

• 拉力 F = 100 N，位移 s = 15 m，拉力與位移方向的夾角為 θ = 37°。

小明對木箱做的功（即拉力做的功）為：
W_F = F s cosθ = 100 N 15 m cos37°。
（通常 cos37° ≈ 0.8）
W_F ≈ 100 N 15 m * 0.8 = 1200 J。

1. 分析木箱克服摩擦力做的功：

• 題目未明確說明木箱是否做勻速直線運動。在斜向上拉力的作用下，地面對木箱的支持力會發生變化（小于重力），因此摩擦力 f' = μ * N' 也會變化。

• 木箱克服摩擦力做的功在數值上等于摩擦力對木箱所做的負功的絕對值。

• 如果題目隱含木箱仍在水平地面上做勻速直線運動（這是此類題目的常見假設），則可以進行如下計算：

• 水平方向合力為零：F * cos37° = f'。

• 豎直方向合力為零：N' + F sin37° = G，可得 N' = G - F sin37° = 300 N - 100 N * 0.6 = 240 N。

• 摩擦力 f' = F cos37° = 100 N 0.8 = 80 N。

• 摩擦力對木箱做的功：W_f' = f' s cos(180°) = 80 N 15 m (-1) = -1200 J。

• 因此，木箱克服摩擦力做的功為 |W_f'| = 1200 J。

• 值得注意的是，在這種情況下，拉力做的功（1200 J）恰好全部用于克服摩擦力做功（1200 J），符合勻速運動時外力總功與阻力功平衡的規律。

• 如果木箱不是做勻速運動，則無法直接計算摩擦力及其做功，需要額外的條件（如動摩擦因數、加速度等）。

參考答案

(1) 推力做功：1000 J；摩擦力做功：-1000 J；重力做功：0 J；支持力做功：0 J。合力做功：0 J。

(2) 小明對木箱做功：1200 J。
（在木箱做水平勻速直線運動的假設下）木箱克服摩擦力做功：1200 J。