题目内容
【题目】如图,质量m=2kg的小球(视为质点)以v0=3m/s的初速度从P点水平飞出,然后从A点以5m/s的速度沿切线方向进入圆弧轨道运动,最后小球恰好能通过轨道的最高点C.B为轨道的最低点,C点与P点等高,A点与D点等高,轨道各处动摩擦因数相同,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,取g=10m/s2.则( )
A. 轨道半径R为0.5m
B. 小球到达C点速度大小为m/s
C. 小球从A到B和B到D两过程克服摩擦力做功相同
D. 沿圆弧轨道运动过程小球克服摩擦力做功为4J
【答案】ABD
【解析】
A、小球从P到A做平抛运动,在A点,有:vy=v0tanθ=3×=4m/s
由平抛运动的规律有:2gR(1+cosθ)=vy2
解得:R=0.5m.故A正确;
B、在C点,由mg=m,得:vC=
m/s.故B正确;
C、小球从A到B和B到D两过程中,经过相同高度的位置时小球从A到B时速度较大,向心力大,轨道对物块的支持力大,则物块所受的摩擦力大,所以小球从A到B的过程克服摩擦力做功较大,故C错误;
D、小球经过A点的速度为:vA==5m/s
从A到C的过程,由动能定理得:-mgR(1+cosθ)-Wf=
解得:Wf=4J,故D正确.
故选:ABD

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