曲面轨道摩擦力做功问题的讨论

摘 要 摩擦力做功问题是大学、中学物理教学中常见的问题，也是物理教学的重点和难点。本文推导了物体在任意粗糙曲面轨道上运动的摩擦力做功表达式，并以四分之一圆弧轨道和抛物线型轨道为例，借助MATLAB软件数值计算，结合图像分析物体下滑过程中速率、支持力、摩擦力做功随角度的变化特点，并讨论动摩擦因数变化对三者的影响，同时计算出使物体恰好静止于上述两种轨道最低点对应的动摩擦因数应满足的条件，以期丰富学生对曲面轨道摩擦力做功问题的认识。

关键词 摩擦力做功;非光滑曲面;自然坐标系