Question

如右圖，一個質量為m的圓環套在一根固定的水平直桿上，環與桿的動摩擦因數為μ，現給環一個向右的初速度v₀，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv(k為常數，v為環的運動速度)，則環在整個運動過程中克服摩擦力所做的功(假設桿足夠長)可能為(　　)

①　②0　③　④

A．①②③      B．②③④

C．①②④      D．①③④

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：根據題意有對于小環的運動，根據環受豎直向上的拉力F與重力mg的大小分以下三種情況討論：

當時，即時，環做勻速運動，，環克服摩擦力所做的功為零；

當時，即時，環在運動過程中，速度減小，F減小，摩擦力增大，最終環靜止，環克服摩擦力所做的功為.

當時，即時，環在運動過程中，速度減小，F減小，摩擦力減小到時，環做勻速運動，，即環克服摩擦力所做的功為.由以上可知，選項C正確．

考點：動能定理的應用．

點評：注意當環在豎直方向所受合力為0時，此時桿對環不再有阻力作用，環在水平方向受平衡力，將保持此時的速度做勻速直線運動，由此可分三種情況對環進行受力分析從而確定環的受力情況和運動情況，根據動能定理求解克服阻力所做的功即可．