Question

一道高一物理选择题，要有详细解答过程

如图所示，一个质量为m的金属环套在一根固定的水平长直杆上，环的半径略大于干的半径，环与杆的动摩擦因数为μ。现在给环一个向右的初速度 ，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系F=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功可能为(ABD )
A. B. 0 C. D.

我没有办法发图片，要是有人想做就把邮箱留下，我发给他，分很高的哦

Answer 1

一个质量为m的金属环套在一根固定的水平长直杆上，环的半径略大于干的半径，环与杆的动摩擦因数为μ。现在给环一个向右的初速度  ，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系F=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功可能为

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讨论如下：

1、当作用力F小于重力时(F＜mg)，圆环受到的压力为Fn＝mg-F＝mg-KV速度减小，压力增大，摩擦力也增大，环会一直做减速运动，直到静止。

环在运动过程中克服摩擦所做的功：W＝(1/2)mVo²-------------------A对

2、当作用力F与重力平衡时(F＝mg)，圆环与杆间无挤压，圆环不受摩擦力，做匀速运动。环在运动过程中克服摩擦所做的功：W＝0--------------------------B对

3、当作用力F大于重力时(F＞mg)，圆环受到的压力为Fn＝F-mg＝KV-mg速度减小，压力减小，摩擦力就减小。当压力等于重力时，摩擦力为零，环开始做匀速运动。设这时的速度为V，KV＝mg  解出V＝mg/K

环在运动过程中克服摩擦所做的功：

W＝(1/2)mVo²-(1/2)mV²＝(1/2)mVo²-(1/2)m(mg/K)²=(1/2)mVo²-(m³g²)/(2K²)---------D对

------点击图片放大。masterli888原创。

Answer 2

791906956@qq.com
图不难想象，关键是选项

Answer 3

没答案

Answer 4

zhm15922296221@126.com
v=mg/k时，F和重力mg等大反向，压力为零，圆环做匀速运动，摩擦力做功为零
v<mg/k时，摩擦力使圆环减速，最终速度为零，克服摩擦力做功为开始的动能1/2mv²
v>mg/k时，圆环减速到mg/k后匀速运动，克服摩擦力做功1/2mv²-m³g²/2mk²

Answer 5

其实这题做为选择题的解法是很简单的。

假设初始速度V=0 那么F就为0 圆环不做功吧 也就是选B咯

如果初始速度V恰巧等于mg/k 那么圆环受到的向上的力就会和重力抵消，圆环就受不到摩擦力了，圆环的速度也不会改变，这时摩擦力做功也为0

当圆环的初始速度V在0和mg/k之间，那么圆环最后会停下来，摩擦力做功就等于初始动量 mv

如果初始速度V超过mg/k，那么圆环最终会以v=mg/k的速度匀速前进，摩擦力做功就=mv-m*mg/k

高中物理我放下快13年了忘的差不多了，不过思路就是这样，你参考一下吧。

Answer 6

1026630818@qq.com