题目内容
【题目】如图所示,内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球。必须经过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W,第二次击打过程中小锤对小球做功4W。设两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能,则W的值可能是 ( )
A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR
【答案】AB
【解析】
小球在竖直面内运动只有重力做功,故机械能守恒,小球要到达圆轨道最高点,那么,对小球在最高点应用牛顿第二定律可得
所以,小球的机械能
小球在运动过程中始终未脱离轨道,且必须经过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点,故第一次击打后,小球运动的高度不大于R,所以有
解得
故AB正确,CD错误。
故选AB。
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