如图所示,四分之一圆弧形轨道的半径为1m,下端与水平面相接.有一质量为0.1Kg 的小球,自与圆心等高的A点从静止开始下滑,滑到B点时的速度为3m/s,然后沿水平面前进3m,到达C点停止.(g=10m/s2 )试求:①小球由A点滑到B点的过程中摩擦力所做的功.②小球与水平面间的动摩擦因数μ为多少?③若使小球由C点沿原路径返回A点,则外力至少做多少功?

问题描述:

如图所示,四分之一圆弧形轨道的半径为1m,下端与水平面相接.有一质量为0.1Kg 的小球,自与圆心等高的A点从静止开始下滑,滑到B点时的速度为3m/s,然后沿水平面前进3m,到达C点停止.(g=10m/s2 )
试求:①小球由A点滑到B点的过程中摩擦力所做的功.
②小球与水平面间的动摩擦因数μ为多少?
③若使小球由C点沿原路径返回A点,则外力至少做多少功?

①根据动能定理可知:mgh−Wf=12mv2B−0解得:Wf=0.55J②、根据动能定理可知:−μmgSBC=0−12mv2B解得:μ=0.15③根据动能定理可知:WF−mgh−WfCA=0−0解得:WF=2mgh=2×0.1×10×1=2J答:①由A到B摩擦力做功为...
答案解析:(1)物体在光滑圆弧轨道上下滑过程,只有重力做功,根据动能定理列式求解;
(2)在圆弧底端时,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;
(3)对运动的全程运用动能定理列式求解.
考试点:动能定理的应用.
知识点:本题是动能定理和向心力公式的运用问题,动能定理不仅适用于直线运动,而且适用与曲线运动,对单个过程和多过程均适用.