Question

如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從半徑為R的豎直半圓形軌道的邊緣由靜止開(kāi)始下滑，滑至最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，則物體沿軌道下滑的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱能是多大？若摩擦力大小不變，則摩擦力是多大？

 

 

Answer 1

答案：見(jiàn)詳解。
解析：

利用能量守恒定律求解． 物體由邊緣到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少mgR，動(dòng)能增加mv2，產(chǎn)生熱量Q，由系統(tǒng)總能量守恒：ΔE增＝ΔE減得 mv2＋Q＝mgR………① 在最低點(diǎn)時(shí)由向心力公式：N－mg＝m得 mv2＝mgR………② 由①②解得：Q＝mgR 因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度，所以克服摩擦力做的功數(shù)值上等于產(chǎn)生的熱能． 即：f·S＝Q ∴ f··2pR＝mgR　　∴ f＝mg/p