题目内容
8.如图,一个质量m=0.5kg视为质点的小球从H=12m高处,由静止开始沿光滑弧形轨道AB滑下,进入半径R=4m的竖直粗糙圆形轨道,当到达圆形轨道顶点C时,刚好对轨道压力为零,小球沿左半圆CB滑下后,进入光滑弧形轨道BD,到达D点时速度为零,g取10m/s2,下列说法正确的是( )A. | 小球在AD之间来回往复运动,最终不会停下 | |
B. | 小球可以多次通过C点 | |
C. | 可以求出小球第二次过B点时对轨道的压力大小 | |
D. | 可以求出小球第一次从B到C的过程中克服阻力做的功 |
分析 小球在圆形轨道上有摩擦,最终会停下来.根据动能定理和最高点的临界条件判断小球能否第二次通过C点.根据机械能守恒定律求出第一次到达B点的速度,结合C点的速度,根据动能定理求出第一次从B到C过程中克服阻力做功的大小.
解答 解:A、因为圆形轨道粗糙,在圆弧轨道上有能量损失,最终停止在B点,第一次恰好通过最高点,返回时不能通过最高点.故A、B错误.
C、因为小球恰好通过最高点,根据牛顿第二定律可以求出最高点的速度,但是从C到B过程中克服摩擦力做功无法得出,则无法求出第二次通过B点的速度,所以无法求出小球第二次过B点时支持力的大小,故C错误.
D、根据机械能守恒定律可以求出第一次到达B点的速度,结合最高点C的速度,根据动能定理可以求出小球第一次从B到C过程中克服阻力做功的大小.故D正确.
故选:D.
点评 本题考查了动能定理、机械能守恒、牛顿第二定律的基本运用,知道恰好通过最高点的临界情况,注意B到C和C到B过程克服摩擦力做功不同.
练习册系列答案
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16.关于动能,下列说法正确的有( )
A. | 物体由于运动而具有的能叫动能 | B. | 动能只有大小,没有方向,是标量 | ||
C. | 动能与物体的质量和速度有关 | D. | 动能的单位是焦耳 |