问一道物理题,请写出正确答案及分析,谢谢

如图所示,质量为m的物体由h高处无初速滑下,至平面上A点静止,不考虑B处能量的转化,若使物体在平行于运动方向的力F作用下由A点沿原路径返回C点,则力F做功至少为()
A.mgh B.2mgh C.3mgh D.无法计算

B
解:以AB面为零势能面,
物体由C点运动到A点过程:
物体在C点的能量为重力势能G=mgh,在A点处能量为E=0。运动过程中摩擦力做功
Wf=E-G=-mgh,负号表示摩擦力做功方向与运动方向相反。
物体由A点运动到C点过程:
外力做功使物体到达C点,具有重力势能G,同时物体在运动过程中要克服摩擦力做功W'f,所以外力做功至少应为
W=G+W'f=2mgh

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第1个回答  2013-02-12
补充:对“至少”的理解,原过程物体在C点静止,返回时到C点也静止,则是力F做功最少,如果回到C点时有一定的速度,则具有一定的动能,还需要力F提供更多功,用来转化成动能。
力F做功的产生的三个用处:1,摩擦产生的内能
2,重力势能
3,动能
知识点: 动能定理W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
W合= ∑W=W1+W2+W3+...+Wn
本题,原过程,W摩擦力为负功,W重力为正功
逆过程,W摩擦力和W熏力均为负功,W力F正功。
第2个回答  2013-02-12
设AB长度s,斜面倾角α
用动能定理:mgh-(μmghctgα+μmgs)=0,即h(1-μctgα)=μs

放过来运动:Fs+Fhctgα-mgh-(μmghctgα+μmgs)=0,由上式得,Fs+Fhctgα=2mgh,这就是拉力作的功,即为2mgh
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