一的质量为0.1千克的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为0.1.现给环一个向右初速度V1,若在运动中还收一个始终向上的力F作用,且F=Kv(k=1,v为环的速度)假设杆足够长,g取10m/s2.

Question

一的质量为0.1千克的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为0.1.现给环一个向右初速度V1,若在运动中还收一个始终向上的力F作用,且F=Kv(k=1,v为环的速度)假设杆足够长,g取10m/s2.当环的初速度V1取下列不同值时,分别计算环在整个运动中克服摩擦力所做的功.
1.V1=1m/s 2.V1=2m/s 3.V1=0.5m/s

Answer 1

这应该是个能量守恒的题,不要被外表的复杂迷惑了.
首先明白几个概念：
1）设摩擦力f=k（G-F）,这里k是摩擦系数0.1；
这里可以用G-F做摩擦力存在与否的判定
2）G=mg=1N,当V=0.5、1、2m/s时F=0.5、1、2N,f分别为有、无、无；
3）在V=0.5m/s的情况里,摩擦力做的功就是物体所有的动能0.0125焦耳,因为最后环是静止的.（克服摩擦力做功和摩擦力做的功是一样大的.）
在V=1m/s的情况里,G和F平衡,摩擦力为0,所以做功也为0,环以初始速度一直水平跑下去；
在V=2m/s的情况里,G小于F,摩擦力为零,我不知道这里到底想考你什么,如果是理想状况,摩擦力还是没有,环可以以初速一直跑下去,当然不能让环的下缘又撞到杆上.
所以第三种情况,如果环无限大,撞不上做功就是0；
如果环有限大,撞停了做功就是0.2焦耳.
我数学不好,数可能算不准,原理就是这样,你需要自己演算一遍看看.