Question

【题目】如图所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从 半径为R＝5.0 m的圆弧轨道的A端，在拉力作用 下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)。拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角。圆弧所对应的圆心角为45°，BO边为竖直方向。求这一过程中：(g取10 m/s2)

(1)拉力F和重力G做的功各是多少？

(2)圆弧面对物体的支持力FN和对物体的摩擦力Ff做的功各是多少？

Answer 1

【答案】（1）WF＝47.1 J， WG≈－29.3 J （2）WN＝0 ，Wf＝－17.8 J

【解析】(1) 拉力的功：

WG＝－mgR(1－cos 45°)≈－29.3 J。

(2)因为物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理可知：WF＋WG＋Wf＝0。

所以Wf＝－WF－WG＝(－47.1＋29.3) J＝－17.8 J。