题目内容
如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP=3R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )A.重力做功3mgR
B.克服摩擦力做功0.5mgR
C.合外力做功mgR
D.机械能减少1.5mgR
【答案】分析:小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,根据牛顿第二定律求解出B点的速度;然后对从P到B过程根据功能关系列式判断.
解答:解:A、重力做功与路径无关,只与初末位置有关,故P到B过程,重力做功为WG=2mgR,故A错误;
B、D、小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,根据牛顿第二定律,有mg=m
,解得vB=
;
从P到B过程,重力势能减小量为2mgR,动能增加量为
m
=
mgR,故机械能减小量为:2mgR-
mgR=1.5mgR,从P到B过程,克服摩擦力做功等于机械能减小量,故为1.5mgR,故B错误,D正确;
C、从P到B过程,合外力做功等于动能增加量,故为
m
=
mgR,故C错误;
故选D.
点评:解决本题的关键知道球到达C点时对轨道的压力为0,有mg=m
,以及能够熟练运用动能定理.
解答:解:A、重力做功与路径无关,只与初末位置有关,故P到B过程,重力做功为WG=2mgR,故A错误;
B、D、小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,根据牛顿第二定律,有mg=m
从P到B过程,重力势能减小量为2mgR,动能增加量为
C、从P到B过程,合外力做功等于动能增加量,故为
故选D.
点评:解决本题的关键知道球到达C点时对轨道的压力为0,有mg=m
练习册系列答案
相关题目