如图1所示,水平轨道Ⅰ、Ⅱ平滑连接于6点。一物体以水平速度v0从a点进入轨道,轨道Ⅰ、Ⅱ的动摩擦因数为不同常数,若物体仅在轨道Ⅱ受水平向左的恒力F作用,其v一t图象如图2所示,则在0到7s内( )。

admin2017-05-19  4

问题 如图1所示,水平轨道Ⅰ、Ⅱ平滑连接于6点。一物体以水平速度v0从a点进入轨道,轨道Ⅰ、Ⅱ的动摩擦因数为不同常数,若物体仅在轨道Ⅱ受水平向左的恒力F作用,其v一t图象如图2所示,则在0到7s内(    )。

选项 A、物体在轨道Ⅰ受到的滑动摩擦力比轨道Ⅱ的小
B、物体在轨道Ⅰ受到的滑动摩擦力小于F
C、物体在轨道Ⅰ、Ⅱ受到的摩擦力做功之比为4:1
D、物体在轨道Ⅱ受到的摩擦力做的功与F做的功之比为3:5

答案C

解析 由图2可知,0~1 s内在轨道I上物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,加速度a1μ1g=v0。由于物体的加速度发生变化,分析受力情况可得1~3 s物体运动到轨道Ⅱ上,加速度a2=v0,根据牛顿第二定律得到F+μ2mg=ma2。3~7 s物体做反向运动,由牛顿第二定律可得F—μ2mg=ma3,且a3=mv0。物体在轨道I上运动的路程为s1=×4=v0。因此,物体在轨道I上受到的滑动摩擦力比轨道Ⅱ的大,A选项错误。物体在轨道I上受到的滑动摩擦力大于F,B选项错误。物体在轨道I、II受到的摩擦力做功之比为f1s1:f2s2=4:1,C选项正确。物体在轨道II上F先做负功再反方向做正功,F做的总功为零,D选项错误。
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