Question

如图是一个竖直放置的半圆形光滑轨道，其半径R=1m，G=1N的小球从A点由静止滚下，试求：
（1）小球滚到最低点O时重力做功W多大．
（2）小球滚到与A点等高的B点后还能上升吗？为什么？

Answer 1

解：（1）小球由A运动到O，竖直方向移动的距离h=R=1m，故重力做功W=Gh=1×1J=1J；
（2）由B点与A点等高，小球在B点的势能与A点的势能相等，因为轨道光滑无摩擦，
根据机械能守衡定律可知，到B点时其速度应该减为零，故小球到B点后不能再上升．
答：（1）小球滚到最低点O时重力做功1J．
（2）不能，因为由B点与A点等高，小球在B点的势能与A点的势能相等，由机械能守恒定律可知，小球到B点后不能再上升．
分析：小球沿着半圆形光滑轨道由A运动到O，只受重力的作用，故只有重力做功，利用W=Gh计算；
小球到B点后，利用机械能守恒定律分析不能再上升．
点评：分析是抓住关键字词：“光滑”说明无摩擦力，“从A点由静止滚下”说明无外力做功．