问题 选择题

如图所示,一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上,使木棒保持水平,用水平恒力F推木棒的A端,使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动,设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象,当把木棒从图甲位置推至图乙位置时,推力F做的功为(  )

A.

FL
2

B.FL+πD

C.2FL

D.2FL+2πD

答案

力F做功可以看成:对木板的功加上对球做的功:

(1)对木板的做的功:位移s1等于木板的长度L,由W=Fs,得W1=FL;

(2)再看对球做的功:①木板和球、球和地面没有滑动摩擦,只有滚动摩擦,所以球的位移s2就等于球转动的圈数,球转动的圈数又等于木板的长度L;

②由于推动过程是匀速运动,所以木板和球的受力都是平衡的.木板的推力F等于球对木板的摩擦力,木板对球和球对木板的摩擦力是一对相互作用力,两力是相等的,所以球受到的力也为F;

由W=Fs,得 w2=FL;

(3)F做得总功 W=w1+w2=2FL;

故选C.

单项选择题
单项选择题