一质量为m的物体从高为h的斜面顶端A点自静止开始下滑,最后停在平面上的C点,A点离地面的高度为h,AC的水平距离为s,如

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  • 令斜面的夹角为θ,则根据数学关系斜面AB的长度L=

    h

    sinθ ,AB间水平距离 S 1 =

    hcosθ

    sinθ ,物体在水平面上滑行的距离S 2=S-S 1

    从A到C的过程中只有重力和摩擦力做功,根据动能定理有:

    mgh+[(-μmgcosθL)+(-μmg)S 2]=0-0

    代入L和S 2可得: μ=

    h

    S

    因为平行于接触面的作用力不改变摩擦力的大小,所以从B到A的过程中摩擦力做功W f=-mgh,重力做功W G=-mgh,根据动能定理有:

    W F+W G+W f=E k-0

    所以W F=E K-W G-W f即W F=2mgh+E k所以当E k=0时力F做功最少为:W F=2mgh

    故答案为:

    h

    s ,2mgh

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