问题
选择题
一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑,当滑到半球底部时,半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍,则此下滑过程中铁块损失的机械能为( )
A.0.2mgR
B.0.4mgR
C.0.6mgR
D.0.8mgR
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答案
铁块滑到半球底部时,半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍,根据牛顿第二定律,有
N-mg=m
①v2 R
压力等于支持力,根据题意,有
N=1.8mg ②
对铁块的下滑过程运用动能定理,得到
mgR-W=
mv2 ③1 2
由①②③式联立解得
W=0.6mgR
由于重力做功不影响机械能的减小,损失的机械能等于克服摩擦力做的功,
故选C.