如圖所示,一光滑半圓形軌道固定在水平地面上,圓心為O、半徑為R,一根輕橡皮筋一端連在可視為質點的小球上。另一端...
問題詳情:
如圖所示,一光滑半圓形軌道固定在水平地面上,圓心為O、半徑為R,一根輕橡皮筋一端連在可視為質點的小球上。另一端連在距離O點正上方R處的P點。小球放在與O點等高的軌道上A點時,輕橡皮筋處於原長。現將小球從A點由靜止釋放,小球沿圓軌道向下運動,通過最低點B時對圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質量為m,重力加速度為g,則小球從A點運動到B點的過程中下列說法正確的是( )
A.小球通過最低點時,橡皮筋的*力等於mg
B.橡皮筋*力做功的功率逐漸變大
C.小球運動過程中,橡皮筋*力所做的功等於小球動能增加量
D.小球運動過程中,機械能的減少量等於橡皮筋**勢能的增加量
【回答】
D
【解析】
小球運動到最低點時,根據牛頓第二定律可得F-mg=m,橡皮筋的*力F=mg+m,故F大於mg,故A錯誤;根據P=Fvcosα可知,開始時v=0,則橡皮筋*力做功的功率P=0.在最低點速度方向與F方向垂直,α=90°,則橡皮筋*力做功的功率P=0,故橡皮筋*力做功的功率先變大後變小,故B錯誤;小球運動過程中,根據動能定理知,重力做功和橡皮筋*力所做的功之和等於小球動能增加量,故C錯誤。小球和*簧組成的系統機械能守恆,知小球運動過程中,機械能的減少量等於橡皮筋**勢能的增加量,故D正確。
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題
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