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如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平.一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压

题目详情

如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平.一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压力为2mg,g为重力加速度的大小.则下列说法正确的是(  )
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A. 小物块到达最低点N时的速度大小为

2gR

B. 小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为2mgR

C. 小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为

1
2
mgR

D. 小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点

▼优质解答
答案和解析
A、设小物块到达最低点N时的速度大小为v.
在N点,根据牛顿第二定律得:FN-mg=m
v2
R

据题有 FN=2mg
联立得 v=
gR
,故A错误.
B、小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR,故B错误.
C、小物块从P点运动到N点的过程,由动能定理得:mgR-Wf=
1
2
mv2
可得,克服摩擦力所做的功为 Wf=
1
2
mgR,故C正确.
D、由于小物块要克服摩擦力做功,机械能不断减少,所以小物块不可能到达Q点,故D错误.
故选:C