题目内容

质量为40 kg的物体，在一个水平外力作用下，沿直径为40 m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨道间动摩擦因数为0.5，求水平外力在此过程中做功多少？

解析：功的公式适用于恒力和物体沿确定方向做直线运动的情况，至于变力和做曲线运动的物体的做功问题，可用微元法.在圆周轨道上取一极短线段Δl，由于物体在此线段Δl上做匀速直线运动，水平外力F等于摩擦力，F=μmg=200 N.

    水平外力所做的功：W1=F·Δl1=200Δl1

    在整个过程中，水平外力做的总功为：

W=W1+W2+…=200Δl1+200Δl2+…=200×2π×20 J=8 π×103 J=2.5×104 J.

答案：2.5×104 J

练习册系列答案
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如图所示，水平传送带以v0＝4.0 m/s逆时针转动，质量M＝1.0 kg的物块在传送带上与传送带相对静止共同运动，一支枪在物块的前方对准物块射击，第一颗子弹击中物块时物块距传送带左端L＝9.0 m，以后每当物块刚好又与传送带达到相对静止时，就又有一颗子弹击中物块，每颗子弹都是以水平速度v1＝5.0×102 m/s击中物块，与物块作用时间极短且都击穿物块，穿出后速度都足v2＝1.0×102 m/s，子弹质量均为m＝1.0×10－2 kg，物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.40，物块可看做质点，不计子弹与物块作用过程中对物块质量的影响，g取10 m/s2．求：

(1)第一颗子弹击穿物块后物块的速度．

(2)物块在传送带上运动过程中，共有多少颗子弹击中物块．

如图所示，光滑匀质圆球的直径为d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s2.求：

(1)墙对A的摩擦力为多大？

(2)如果在物块A上施加一个与墙平行的外力F，使A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a＝5 m/s2的匀加速直线运动，那么这个外力F的大小和方向如何？

(14分)如图所示，光滑匀质圆球的直径d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s2，求：

(1)墙对A的摩擦力为多大？

(2)施加一个与墙面平行的外力于物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙

沿水平方向做加速度a＝5 m/s2的匀加速直线运动，那么这个外力的大小和方

向如何？

 

 

(14分)如图所示，光滑匀质圆球的直径d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s2，求：

(1)墙对A的摩擦力为多大？

(2)施加一个与墙面平行的外力于物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙

沿水平方向做加速度a＝5 m/s2的匀加速直线运动，那么这个外力的大小和方

向如何？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
如下图所示，光滑水平面上某处固定着一个长度为0.5 m，高度为0.3 m的粗糙斜面，质量为0.1 kg的物块A以40 m／s的速度与静止在水平面的物块B相碰，碰后两物块粘在一起。已知物块B的质量为0.9 kg，两个物块与斜面间的动摩擦因数均为0.1，求物块滑上斜面后又回到水平面时的动能。(重力加速度g=10 m／s2，不计物块在平面和斜面连接处的能量损失)

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