题目内容
图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为 ；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的 （填“上方”、“下方”或“等高处”）．
【答案】分析：对全过程运用动能定理求出克服半圆轨道摩擦力做的功；再次返回半圆轨道过程中速度比上一次经过半圆轨道的速度小，产生的弹力小，则克服摩擦力做功小，根据动能定理确定最大高度位置．
解答：解：对全过程运用动能定理得，
，解得
．
因为第二次通过半圆轨道克服摩擦力做功小于
．根据动能定理得，
，因为
，h＞0，知最大高度的位置在M点的上方．
故答案为：
上方
点评：解决本题的关键知道不同速度通过半圆轨道克服摩擦力做功不同，结合动能定理进行求解．
解答：解：对全过程运用动能定理得，
，解得．因为第二次通过半圆轨道克服摩擦力做功小于
．根据动能定理得，，因为，h＞0，知最大高度的位置在M点的上方．故答案为：
上方点评：解决本题的关键知道不同速度通过半圆轨道克服摩擦力做功不同，结合动能定理进行求解．
练习册系列答案
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一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（ ）
如图所示，为一台发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小相等的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定转动轴匀速转动时，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，为一台发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中开成方向沿半径、大小近似均匀的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，下图中能正确反映线框感应电动势e随时间f的变化规律的是（ ）
如图所示为一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ）| A、穿过线圈的磁通量始终为零 | B、穿过线圈的磁通量的变化率不为零 | C、线圈中将产生稳恒电流 | D、线圈中将产生交变电流，大小不变，方向每转一周改变两次 |