Question

如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v₀，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随环的速度的大小变化，两者关系为F＝kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功的大小不可能为(　　)

A.                   B．0

C. ＋              D. －

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

试题分析：若，则环与杆之间没有正压力，故摩擦力为零，所以不需要 克服摩擦力做功，B正确，

若，则合力等于，环做减速运动，随着v减小，合力减小，加速度也减小，当速度减小到一定值时，F＝mg，环匀速运动，此时的速度为，过程中F与v垂直，不做功，所以只有摩擦力做功，根据动能定理可得，D正确，

若F<mg，则合力等于μ(mg－F)＝μ(mg－kv)，环做减速运动，随着v减小，合力增大，加速度也增大，最终速度减小为0，过程中只有摩擦力做功，根据动能定理可得，A正确，所以选C,

考点：本题考查了动能定理的应用

点评：本题的突破口是从F与mg的关系入手，因为它们两个的合力关系到摩擦力的变化，综合性比较强，较难