Question

如图，一质量为m=10kg的物体，由半径R=0.4m的1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然

如图，一质量为m=10kg的物体，由半径R=0.4m的1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动s=1m距离后停止，则：
（1）物体在1/4圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力做了多少功？
（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？

Answer 1

（1）物体从圆弧顶端滑下，由能量守恒得摩擦力做的功等于物体的机械能改变量:
W=mgh-1/2mv^2=20J
（2）物体在水平方向只受摩擦力，有:
f=μG=μmg=ma
a=μg
由公式：Vt^2-V0^2=2as可得:
Vt^2-V0^2=2μgs
将Vt=0，V0=2m/s及s=1m代入可得：
μg=-2m/s^2（负号表示加速度与速度方向相反）
μ=0.2