题目内容

【题目】如图所示,竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B。质量为m的小物块P(视为质点)从A处由静止滑下,经过最低点B后沿水平轨道运动,到C处停下,BC两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ。现用力F将该小物体沿下滑的路径从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A,拉力F的方向始终与小物体的运动方向一致,小物体从B处经圆弧轨道到达A处过程中,克服摩擦力做的功为μmgR,下列说法正确的是: ( )

A. 物体在下滑过程中,运动到B处时速度最大

B. 拉力F做的功小于2mgR

C. 物体从A滑到C的过程中克服摩擦力做的功等于2μmgR

D. 拉力F做的功为mgR(1+2μ

【答案】BD

【解析】物体在下滑过程中,开始阶段,重力沿切线的分力大于摩擦力,物体加速,当重力沿切线的分力等于摩擦力时即加速度等于零时,此时的速度达到最大,而后物体开始减速,在B处的加速度不等于零,故最大速度不在B处,故A

BCD、AB的过程。由动能定理得: ,而从CA的过程由动能定理得: 物体从AB做圆周运动,根据向心力知识可知物体所受的支持力比缓慢运动时要大,所以克服摩擦力做的功大于 ,因此从AC克服摩擦力做的功要大于2μmgR,所以拉力F做的功小于2mgRBD正确;C错误

故选:BD

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