Question

如圖所示，一內(nèi)壁粗糙的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)形的半徑為R（比細管的直徑大得多），在圓管中有一直徑比細管內(nèi)徑略小些的小球（可視為質(zhì)點），小球的質(zhì)量為m，設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點時對管壁的壓力為7mg．此后小球便作圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則此過程中小球克服摩擦力所做的功是（ ）

A．0.5mgR
B．mgR
C．2mgR
D．3mgR

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)牛頓第二定律求出小球通過最低點時的速度，因為小球恰能通過最高點，知最高點的速度為零，根據(jù)動能定理求出此過程中小球克服摩擦力所做的功．
解答：解：根據(jù)牛頓第二定律得，在最低點有：，N=7mg，解得．
小球恰好經(jīng)過最高點，則最高點的速度為0．
根據(jù)動能定理得，，解得W_f=mgR．故B正確，A、C、D錯誤．
故選B．
點評：解決本題的關(guān)鍵搞清做圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律和動能定理進行求解．