题目内容
【题目】如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为 圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段所受的摩擦力做的功为( )
A.μmgR
B.mgR(1-μ)
C. πμmgR
D. mgR
【答案】B
【解析】物块在AB段所受的摩擦力大小、方向都变化,故不能直接用功的表达式进行计算,可用动能定理进行研究.设在AB段物块克服摩擦力做的功为W,则物块由A到B运用动能定理可得
mgR-W= -0 ①
物块由B到C运用动能定理可得-μmgR=0- ②
①②两式结合,整理可得W=mgR(1-μ),故B符合题意.
所以答案是:B。
【考点精析】根据题目的已知条件,利用动能定理的综合应用的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.
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