钢板长宽尺寸规格表:质量为m小球自由下落高度R后

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/06 11:57:23
质量为m小球自由下落高度R后,沿竖直平面内的轨道ABC运动,AB是半径为R的1/4圆弧,BC是直径为R的半圆圆弧,小球到达C点时对轨道的压力为0,B是轨道最低点,则在AB段小球克服做功是多少?
把题目修改了一下
质量为m小球自由下落高度R后,沿竖直平面内的轨道ABC运动,AB是半径为R的¼圆弧,BC是直径为R的光滑半圆圆弧,小球到达C点时对轨道的压力为0,B是轨道最低点,则在AB段小球克服摩擦力做功是多少?

问一下,你是高中还是大学?
如果是高中,并且bc弧是光滑,运用重力等于向心力求出c点速度,求出此时动能。运用能量守恒:Wf=2mgR-mgR-(1/2)mv^2,求出Wf。
如果是大学,给出动摩擦系数u,用微积分求。

如果不计空气阻力的话,大概应该是这样:
设在AB段小球克服摩擦力做功是W。
在C点小球的速度为v。

因为BC段光滑,且小球到达C点时对轨道的压力为0,所以此时由重力提供小球运动的向心力。
所以有:mg=m*v^2/0.5R (v^2表示v的平方)
所以此时v=根号Rg/2

根据动能定理,对小球从释放到运动到C点的全过程列式:
动能的变化量=0.5*m*v^2=0.25*mgR

外力做功包括:
重力做功:mg(R+0.5R)=1.5mgR
摩擦力做功:W

所以:W+1.5mgR=0.25mgR
W=-1.25mgR(摩擦力做负功)

所以小球克服摩擦力做功1.25mgR