问题标题:
质量为40kg的物体,在一个水平外力作用下,沿直径为40m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?
问题描述:
质量为40kg的物体,在一个水平外力作用下,沿直径为40m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?
康望星回答:
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=200N.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×20J=8π×103J=2.5×104J.
答案:2.5×104J
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