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如图所示,一皮球从粗糙的曲线形坡面的 a 点开始无初速度地向下滚动,由于摩擦力作…

常识判断 · 物理-能量守恒与摩擦力 · 物理化学常识 · 2018年 上海 真题

如图所示,一皮球从粗糙的曲线形坡面的 a 点开始无初速度地向下滚动,由于摩擦力作用,皮球滚到 b 点后开始折返到 c 点,已知 a、b 两点的高差为 h1,b、c 两点的高差为 h2,那么( )。

A. h1=h2
B. h1<h2
C. h1>h2
D. h1、h2 大小关系不确定
答案与解析

正确答案:C

花生十三讲解

(通用解法,该题型花生方法不在库中)本题用能量守恒结合摩擦耗能分析。皮球从a无初速滚下到b再折返上升到c,全程摩擦力持续做负功消耗机械能。从a到b再折返到c,机械能不断减少,故c点的高度必低于a点,即上升的高差h2小于下降的高差h1,两者之差正是全程摩擦耗去的能量对应的高度,因此h1大于h2。确认答案为C。

原解析

过程一,从 a 点开始,到 b 点结束,a、b 高度差为 h1。皮球从 a 到 b 能量减少,减少的能量即为摩擦力所做的功,W1=mg(h1-h2)。过程二,从 b 点到 c 点,同理 W2=mg(h2-h3)。因过程一比过程二多走了 ac 这段路,所以过程一摩擦力做功比较大,即 W1>W2,故 mg(h1-h2)>mg(h2-h3),h1>h3。故正确答案为 C。

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