题目内容

2.如图所示,第一次,小球从粗糙的$\frac{1}{4}$圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1;第二次,同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做功为W2,则下列说法正确的是(  )
A.v1可能等于v2
B.W1一定小于W2
C.小球第一次运动机械能的损失量等于第二次运动机械能的损失量
D.小球滑下达底端B对轨道的压力小于它冲上经过B点对轨道的压力

分析 根据做功情况由动能定理得到相同位置上滑、下滑时的速度大小关系,进而得到摩擦力大小关系,从而得到两过程克服摩擦力做的功大小关系.

解答 解:A、上滑过程重力、摩擦力做负功,下滑过程重力做正功、摩擦力做负功,两者在A点的速度为零,那么由动能定理可知:v1<v2,且物体在同一位置时上滑速度大于下滑速度相同,故A错误;
BD、物体在同一位置时上滑速度大于下滑速度相同,故上滑时对轨道的压力较大,那么摩擦力较大,所以,上滑过程克服摩擦力做功比下滑时多,即W1<W2,故BD正确;
C、小球运动过程只有重力、摩擦力做功,故机械能的损失量等于克服摩擦力做的功,所以,小球第一次运动机械能的损失量小于第二次运动机械能的损失量,故C错误;
故选:BD.

点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解.

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