如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R.一个物块质量为m,与轨道的动摩擦因数为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C端停止,物块在AB段克服摩擦力做功为( )A. μmgRB. (1-μ)mgRC. πμmgR2D. mgR
问题描述:
如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R.一个物块质量为m,与轨道的动摩擦因数为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C端停止,物块在AB段克服摩擦力做功为( )
A. μmgR
B. (1-μ)mgR
C.
πμmgR 2
D. mgR
答
BC段物体受摩擦力f=μmg,位移为R,故BC段摩擦力对物体做功W=-fR=-μmgR; 即物体克服摩擦力做功为μmgR;对全程由动能定理可知,mgR+W1+W=0
解得W1=μmgR-mgR;
故AB段克服摩擦力做功为mgR-μmgR.
故选B.
答案解析:BC段摩擦力可以求出,由做的公式可求得BC段克服摩擦力所做的功; 对全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功.
考试点:功的计算.
知识点:AB段的摩擦力为变力,故可以由动能定理求解; 而BC段为恒力,可以直接由功的公式求解; 同时本题需要注意阻力做功与克服阻力做功的关系.