题目内容
【题目】如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点,现使小球以初速度v0=
沿环上滑,小环运动到环的最高点时与环恰无作用力,则小球从最低点运动到最高点的过程中( )
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A. 小球机械能守恒
B. 小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C. 小球在最高点时,重力的功率是mg![]()
D. 小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR
【答案】D
【解析】试题分析:小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则
,解得:
;从最低点到最高点,由动能定理得:-mg2R-W克=
mv2-
mv02,又v0=
解得:W克=0.5mgR,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A错误,D正确.在最低点,根据向心力公式得:
,解得:N=7mg,则由牛顿第三定律知,小球在最低点时对金属环的压力是7mg,故B错误;小球小球在最高点时,重力方向与速度方向垂直,重力的功率为零,故C错误.故选D。
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