题目内容
如图所示,长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系着质量为m的小球.把小球从与O点等高的A处由静止释放(此时轻绳伸直),运动过程中小球受到空气阻力的作用,经过最低点时绳子张力大小为2.5mg,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A.mgL
B.
C.
D.
【答案】分析:首先研究小球到达最低点时的速度:小球经过最低点时,由绳子张力和重力的合力充当向心力,即可由牛顿第二定律求出速度;
小球从A点到最低点的过程中,重力做功mgL,阻力做功,绳子的拉力不做功,空气阻力是变力,根据动能定理求空气阻力做的功.
解答:解:小球在最低点,由牛顿第二定律得 F-mg=m
由题F=2.5mg,
则得 mv2=1.5mgL
从A点到最低点的过程中,根据动能定理得:
-Wf+mgL=
-0
则得小球克服空气阻力所做的功为Wf=
故选D
点评:本题是动能定理与圆周运动向心力的综合,空气阻力是变力,运用动能定理求解变力做功经常采用的方法,要熟练掌握.
小球从A点到最低点的过程中,重力做功mgL,阻力做功,绳子的拉力不做功,空气阻力是变力,根据动能定理求空气阻力做的功.
解答:解:小球在最低点,由牛顿第二定律得 F-mg=m
由题F=2.5mg,
则得 mv2=1.5mgL
从A点到最低点的过程中,根据动能定理得:
-Wf+mgL=
则得小球克服空气阻力所做的功为Wf=
故选D
点评:本题是动能定理与圆周运动向心力的综合,空气阻力是变力,运用动能定理求解变力做功经常采用的方法,要熟练掌握.
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