如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的物块以某一速度向右运动,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,而后向上运动恰

问题描述:

如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的物块以某一速度向右运动,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,而后向上运动恰能完成半圆周运动到C点,求物块从B到C点克服阻力所做的功?

物块在B点时受力mg和导轨的支持力N=7mg.
由牛顿第二定律,有 7mg−mg=m

vB2
R
得:vB
6gR

 物块在C点仅受重力.据牛顿第二定律,有:
mg=m
vC2
R

解得:vC
gR

物体从B到C只有重力和阻力做功.根据动能定理,有:Wf-mg•2R=EkC-EkB
得:物体从B到C阻力做的功为:Wf
1
2
m•gR−
1
2
m•6gR+mg•2R
=
1
2
mgR

即物块从B至C克服阻力做的功为
1
2
mgR

答:物块从B到C点克服阻力所做的功为
1
2
mgR