問題詳情:
如圖所示,一半徑為R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平.一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點進入軌道.質點滑到軌道最低點N時,對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小.用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功.則( )
A.,質點恰好可以到達Q點
B.,質點不能到達Q點
C.,質點到達Q後,繼續上升一段距離
D.,質點到達Q後,繼續上升一段距離
【回答】
C
【解析】
根據動能定理可得P點動能,經過N點時,半徑方向的合力提供向心力,可得,所以N點動能為,從P點到N點根據動能定理可得,即摩擦力做功.質點運動過程,半徑方向的合力提供向心力即,根據左右對稱,在同一高度,由於摩擦力做功導致右半幅的速度小,軌道*力變小,滑動摩擦力變小,所以摩擦力做功變小,那麼從N到Q,根據動能定理,Q點動能,由於,所以Q點速度仍然沒有減小到0,仍會繼續向上運動一段距離,對照選項C對.
【考點定位】功能關係
【方法技巧】動能定理分析摩擦力做功是基礎,對於滑動摩擦力一定要注意壓力的變化,最大的誤區是根據對稱*誤認為左右兩部分摩擦力做功相等.
知識點:動能和動能定律
題型:選擇題