滑动磨擦力在斜面上做功特征:
斜面与水平面动磨擦质数相同时,磨擦力在斜面上做功只与水平位移有关与斜面夹角无关。
A→B过程:W=μmgx₁
O→B过程:W=μmgx₁
A→B→C过程:W=μmgx₁+μmgx₂
A→C过程:W=μmgx₁+μmgx₂
滑动磨擦力在曲面上做功特征:
因为物体沿曲面做圆周运动,由支持力与重力分力的合力提供向心力,故支持力≠重力分力测量滑动摩擦力原理,因此在磨擦力在直斜面和曲面上做功不同。
W₂=μmgx;W₁<μmgx;W₃>μmgx;
滑动磨擦力在曲面上做功推论:
①VA₂>VA₁,下落同一位置P时,第二次小球的速率比第一次大,且第二次磨擦力做功比第一次多。
②只改变小球质量,下落同一位置,速率不变,但质量越大,磨擦力做功越多。
例题.如图测量滑动摩擦力原理,
一直径为R、粗糙程度处处相同的半方形轨道竖直固定放置,半径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,正好从P点步入轨道。质点滑到轨道最高点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服磨擦力所做的功。则(C)
A.W=mgR,质点正好可以抵达Q点
B.W>mgR/2,质点不能抵达Q点
C.W=mgR/2,质点抵达Q点后,继续上升一段距离
D.W<mgR/2,质点抵达Q点后,继续上升一段距离
例题:如图所示,
在竖直平面内有一粗糙程度处处相同的轨道,由水平AB和四分之一弧形BC两部份相切构成.一质量为m₀的物块从轨道AB上的P点以水平速率v₀向左运动,正好抵达C点,而后又恰好滑回到P点.若换成质量为m₀、材料相同的物块,仍从P点以水平速率v₀向左运动,物块均可视为质点,则(AC)
A.若m>m₀,则物块也一定能抵达C点
B.若m<m₀,则物块能跨过C点向下运动
C.无论m多大,物块均能滑回到P点
D.质量为m₀的物块沿轨道向左、向右滑行过程中因磨擦形成的热量相等