如图所示,固定在地面上的半圆形轨道直径ab水平,质点P从a点正上方高H处自由下落,经过轨道后从b点冲出轨道竖直上抛,上升

如图所示,固定在地面上的半圆形轨道直径ab水平,质点P从a点正上方高H处自由下落,经过轨道后从b点冲出轨道竖直上抛,上升最大高度为[2/3]H(空气阻力不计),当质点下落再次经过轨道由a点冲出时,能上升的最大高度h为(  )
A.
1
3
H<h<
2
3
H

B.h=
1
3
H

C.h<
1
3
H

D.h=
2
3
H
寒芷珊 1年前 已收到1个回答 举报

xxsz 幼苗

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解题思路:根据动能定理求解质点在槽中滚动摩擦力做功.
除重力之外的力做功量度物体机械能的变化.
第二次小球在槽中滚动时,对应位置处速度变小,因此槽给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功变小.

根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得:
mg(H−
2
3H)−Wf=0,Wf为质点克服摩擦力做功大小.
解得:Wf=
1
3mgH.即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为
1
3mgH.
由于第二次小球在槽中滚动时,对应位置处速度变小,因此槽给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小

1
3mgH,机械能损失小于
1
3mgH,
因此小球再次冲出a点时,能上升的高度为为:
1
3H<h<
2
3H.所以选项A正确.
故选:A.

点评:
本题考点: 动能定理;向心力.

考点点评: 动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.
摩擦力做功使得机械能转化成内能.

1年前

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