Question

【题目】如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为_________J。

Answer 1

【答案】0.1176

【解析】

（1）求出小球从a处到b处下降的高度h，利用W=Gh=mgh求重力做功；（2）小球从导轨的a处自由滑下，在a处的动能为0，利用E=mgh求出小球在a处的重力势能；在d处恰好停下，动能为0，利用E=mgh求出小球在d处的重力势能；小球克服导轨摩擦消耗的机械能等于a、d两处的重力势能之差．

在a处小球静止，动能为0，重力势能Ea=mgha=40×10-3kg×9.8N/kg×0.5m=0.196J；在d处小球静止，动能为0，重力势能Ed=mghd=40×10-3kg×9.8N/kg×0.2m=0.0784J；小球克服导轨摩擦消耗的机械能：△E=Ea-Ed=0.196J-0.0784J=0.1176J。