从A到B,小球有两种选择,一种是沿A到B的斜线运动,一种是沿A到B的凹槽运动,都考虑摩擦力,哪种v最大?

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  • 凹槽时:设在下滑的一个小过程中物体已滑过θ角,取积分单元dθ,看成斜面,则摩擦力为kmgcosθ ,距离为单元圆弧长 r dθ.则做功为:dw=kmgcosθr dθ 积分:w=kmgr sinθ (θ上限为π,下限为3/2 π)得:w=kmgr 其中r为圆弧半径.

    斜线时:摩擦力做功w‘=(kmgcosa)L,a为斜面与水平面夹角,L为AB斜面的长度

    这个过程中摩擦力做负功,它的值越大,小球到达B点时的速度越小.

    这样就变成比较Lcosa的值和圆弧(也就是凹槽)半径r 这二者的大小.

    圆弧(凹槽)半径r越小,这个过程中摩擦力做功越少,到达B点时速度越大.

    我的理解 希望对你能有点帮助.