题目内容
一人用水平力拉着放在水平跑道上质量为m的物体沿半径为r的圆形水平跑道匀速率运动一周回到出发点,已知物体与跑道间的动摩擦因数为μ,则在物体运动一周的过程中,滑动摩擦力做的功为 J,合外力对物体做功是 J.
【答案】分析:采用微元法求解滑动摩擦力做功:设物体在极短时间内位移大小为△x,在这位移上,滑动摩擦力可以看作恒力,其做功为-f?△x,将圆周运动分成无数极短的位移△x1,△x2,△x3…求出滑动摩擦力在各段位移上做功的总和.根据动能定理求解合外力做的功.
解答:解:将圆周运动分成无数极短的位移△x1,△x2,△x3…滑动摩擦力在各段位移上做功的总功W=-f(△x1+△x2+△x3…)=-f?2πr,又f=μmg,得到W=-2πμmgr.由于物体做匀速率运动,动能不变,根据动能定理可知,合外力对物体做功是零.
故答案为:=-2πμmgr;0
点评:本题采用微元法求解变力的功是常用方法,从结论可以看出,滑动摩擦力做功与物体通过的路程有关.
解答:解:将圆周运动分成无数极短的位移△x1,△x2,△x3…滑动摩擦力在各段位移上做功的总功W=-f(△x1+△x2+△x3…)=-f?2πr,又f=μmg,得到W=-2πμmgr.由于物体做匀速率运动,动能不变,根据动能定理可知,合外力对物体做功是零.
故答案为:=-2πμmgr;0
点评:本题采用微元法求解变力的功是常用方法,从结论可以看出,滑动摩擦力做功与物体通过的路程有关.
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