如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中( 。
A.重力做功2mgRB.小球機械能守恒
C.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功
1
2
mgR
精英家教網(wǎng)
A、重力做功WG=mg(2R-R)=mgR,故A錯誤;
B、小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力,則有
mg=m
v2
R

解得:v=
gR

根據(jù)動能定理得:
W=
1
2
mv2=
1
2
mgR

合外力做的功不等于重力做的功,所以機械能不守恒,故BC錯誤;
D、WG+Wf=
1
2
mv2=
1
2
mgR

所以Wf=-
1
2
mgR

所以克服摩擦力做功為
1
2
mgR
,故D正確.
故選D
練習冊系列答案
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(2008?廣州二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強電場,同一豎直平面內(nèi)水平拉直的絕緣細線一端系一帶正電的小球,另一端固定于0點,已知帶電小球受到的電場力大于重力,小球由靜止釋放,到達圖中豎直虛線前小球做( 。

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圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點距地面高度h=1.25m.質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點由靜止釋放,到達最低點時以一定的水平速度離開軌道,落地點距軌道最低點的水平距離s=0.8m.空氣阻力不計,取g=l0m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時的速度大。
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(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運動,初速度v0至少為多少
(2)若v0=3.8m/s,經(jīng)過一段時間小球到達最高點,內(nèi)軌道對小球的支持力F=2N,則小球在這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少
(3)若v0=3.9m/s,經(jīng)過足夠長的時間后,小球?qū)⒃贐AD間做往復(fù)運動,則小球經(jīng)過最低點A時受到的支持力為多少?小球在整個運動過程中減少的機械能是多少.

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