一道关于曲面摩擦力做功的题,

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/16 03:56:32

一道关于曲面摩擦力做功的题,
如图所示,小滑块以初速度Vo开始沿图示粗糙轨道从A端运动到B端过程克服滑动摩擦力所做的功为W1,小滑块以相同大小的初速度Vo沿图示轨道从B端运动到A端过程克服滑动摩擦力所做的功为W2,滑块与轨道间的动摩擦因数初初相同,A、B位于同一水平高度,则W1与W2的大小关系是：（）
A,W1>W2 B,W1=W2 C,W1

这道题考查的是圆周运动,功与能量和力与运动的知识,具有一定的综合性.
单独拿出来不好说,应该两种情况作比较.
为了便于分析,先分成2部分,.设转折点为O.AO部分,小滑块受到自身的重力,支持力和摩擦力这三个力.其中,重力G竖直向下,支持力N垂直与接触面向上,摩擦力f平行与接触面向后. G和N的合力提供向心力F1,是G的分力减N,得F=(mV*V)/r;同理,BO部分,小滑块受到自身的重力,支持力和摩擦力这三个力.其中,重力G竖直向下,支持力N垂直与接触面向上,摩擦力f平行与接触面向后. G和N的合力提供向心力F1,是N减G的分力,得F=(mV*V)/r
由于m,r不变,速度越大,向心力越大.而重力是不变的,因此支持力在变,滑动摩擦力又与压力成正比,而压力与支持力是作用力与反作用力.路程一定,摩擦力所做的功完全取决于摩擦力的大小!而支持力和摩擦力成正比.所以做功取决与支持力是如何变化的.
第一种情况和第二种情况的AO部分: 前者比后者初速度大,因此前者向心力F比较大,所以支持力N小,也就是说,前者摩擦力做的功少;
第一种情况和第二种情况的BO部分:前者比后者初速度小,向心力F变小,支持力小,摩擦力小,因此做功少;
综合上述两种情况,即可得出答案C.

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