Question

【題目】如圖所示，一質量為m＝2.0 kg的物體從 半徑為R＝5.0 m的圓弧軌道的A端，在拉力作用 下沿圓弧緩慢運動到B端(圓弧AB在豎直平面內)。拉力F大小不變始終為15 N，方向始終與物體在該點的切線成37°角。圓弧所對應的圓心角為45°，BO邊為豎直方向。求這一過程中：(g取10 m/s2)

(1)拉力F和重力G做的功各是多少？

(2)圓弧面對物體的支持力FN和對物體的摩擦力Ff做的功各是多少？

Answer 1

【答案】（1）WF＝47.1 J， WG≈－29.3 J （2）WN＝0 ，Wf＝－17.8 J

【解析】(1) 拉力的功：

WG＝－mgR(1－cos 45°)≈－29.3 J。

(2)因為物體在拉力F作用下緩慢移動，動能不變，由動能定理可知：WF＋WG＋Wf＝0。

所以Wf＝－WF－WG＝(－47.1＋29.3) J＝－17.8 J。