如圖所示,PM是粗糙的水平軌道,其左端P點與豎直半圓形軌道相切。一質量為m的物塊從M點出發,向左衝上半圓形軌道...
問題詳情:
如圖所示,PM是粗糙的水平軌道,其左端P點與豎直半圓形軌道相切。一質量為m的物塊從M點出發,向左衝上半圓形軌道,並能恰好通過半圓軌道的最高點Q。已知水平軌道與物塊間的動摩擦因數為0.25,半圓軌道的半徑為R,M點和P點間的距離為2R,小球在P點的速度大小為(g為重力加速度大小),則( )
B. 物塊從M點出發時的速度大小為
C. 物塊從P點運動到Q點的過程中,合外力做的功為-2mgR
D. 物塊將恰好落回到水平軌道上M點
【回答】
BD
【解析】A.滑塊在水平軌道上受摩擦力作用,則機械能不守恆,選項A錯誤;
B.物塊從M到P的運動過程,只有摩擦力做功,故由動能定理可得
所以
故B正確; C.滑塊能恰好通過半圓軌道的最高點Q,故對滑塊在Q點應用牛頓第二定律可得
所以
滑塊從P到Q的過程重力、阻力做功,故由動能定理可得
故C錯誤; D.滑塊從Q點做平拋運動落回水平固定軌道,故由平拋運動規律可得
可知物塊將恰好落回到水平軌道上的M點。故D正確 故選BD。
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:多項選擇