题目内容

【题目】如图,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,一质量为m的小物块P(可视为质点)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。现用力F将该小物块沿下滑的路径从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A,拉力F的方向始终与小物块的运动方向一致,小物块从B处经圆弧轨道到达A处过程中,克服摩擦力做的功为,下列说法正确的是(  )

A.物块从AC的过程中,运动到B处时速度最大

B.物块从AC的过程中,轨道对物块的支持力一直增大

C.拉力F做的功小于2mgR

D.拉力F做的功为

【答案】CD

【解析】

A.物块在下滑过程中,受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,在沿切线方向的合力为零时,速度到最大,故A错误;

B.到达水平面BC后,轨道对物块的支持力保持不变,故B错误;

CD.对CA过程运用动能定理得

解得

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,所以克服摩擦力做功大于,因此从AC克服摩擦力做的功要大于,即

所以

CD正确。

故选CD

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