如图所示,PM是粗糙的水平轨道,其左端P点与竖直半圆形轨道相切。一质量为m的物块从M点出发,向左冲上半圆形轨道...
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如图所示,PM是粗糙的水平轨道,其左端P点与竖直半圆形轨道相切。一质量为m的物块从M点出发,向左冲上半圆形轨道,并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知水平轨道与物块间的动摩擦因数为0.25,半圆轨道的半径为R,M点和P点间的距离为2R,小球在P点的速度大小为(g为重力加速度大小),则( )
A. 物块在整个运动过程中机械能守恒
B. 物块从M点出发时的速度大小为
C. 物块从P点运动到Q点的过程中,合外力做的功为-2mgR
D. 物块将恰好落回到水平轨道上M点
【回答】
BD
【解析】A.滑块在水平轨道上受摩擦力作用,则机械能不守恒,选项A错误;
B.物块从M到P的运动过程,只有摩擦力做功,故由动能定理可得
所以
故B正确; C.滑块能恰好通过半圆轨道的最高点Q,故对滑块在Q点应用牛顿第二定律可得
所以
滑块从P到Q的过程重力、阻力做功,故由动能定理可得
故C错误; D.滑块从Q点做平抛运动落回水平固定轨道,故由平抛运动规律可得
可知物块将恰好落回到水平轨道上的M点。故D正确 故选BD。
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:多项选择