如圖所示,一個小球(視為質(zhì)點(diǎn))從H="12m" 高處,由靜止開始通過光滑弧形軌道AB,進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán),圓環(huán)動摩擦因數(shù)處處相等,當(dāng)小球沿BEC到達(dá)環(huán)頂C時,剛好對軌道壓力為零;沿CFB圓弧滑下后,進(jìn)入光滑弧形軌道BD,且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時的速度為零,則H的值可能為(g=10m/s2,所有高度均相對B點(diǎn)而言)  

A.12mB.10mC.8.5mD.7m

C

解析試題分析:已知C點(diǎn)小球?qū)A環(huán)無壓力,則重力提供向心力,得到:
小球在C點(diǎn)的動能為:
小球從A運(yùn)動到C,根據(jù)動能定理得:
把數(shù)據(jù)代入,得到:
所以小球從A運(yùn)動到C,半個圓弧加上AB段圓弧的摩擦力做功Wf=2mg
再分析從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)
根據(jù)動能定理得:
因為沿BC弧運(yùn)動的平均速度小于沿AB弧運(yùn)動平均速度,根據(jù)圓周運(yùn)動向心力公式可知沿BC弧運(yùn)動的平均正壓力小于沿AB弧運(yùn)動平均正壓力,
故沿BC弧運(yùn)動的平均摩擦力小于沿AB弧運(yùn)動的平均摩擦力,
所以
所以

故選C
考點(diǎn):牛頓第二定律;向心力.
點(diǎn)評:本題解題的關(guān)鍵是對小球運(yùn)動過程的分析,知道小球在兩個半圓上的摩擦力做功不等,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動,圓環(huán)的半徑為R,關(guān)于小球的運(yùn)動情況,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道,俯視如圖所示.一個小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,以下關(guān)于小球運(yùn)動的說法中錯誤的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個小球在豎直環(huán)內(nèi)至少能做(n+1)次完整的圓周運(yùn)動,當(dāng)它第(n-1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度大小為7m/s,第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時的速度大小為5m/s,則小球第(n+1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時的速度v的大小一定滿足( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道,俯視如圖所示.一個小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,則軌道對小球做
 
(填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”),小球的線速度
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為一個小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為5cm.如果取g=10m/s2,那么:小球運(yùn)動中水平分速度的大小是
 
m/s;小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是
 
m/s.

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