如图所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为( )A. 12µmgRB. 12mgRC. mgRD. (1-µ)mgR
问题描述:
如图所示,AB为
圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为( )1 4
A.
µmgR1 2
B.
mgR1 2
C. mgR
D. (1-µ)mgR
答
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.
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; 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W克=mgR-μmgR=(1-μ)mgR.
故选:D
答案解析:BC段摩擦力可以求出,由做功公式求得BC段摩擦力对物体所做的功; 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:动能定理的应用.
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.