如图所示,固定在地面上的半圆轨道直径ab水平,质点P从a点正上方高H处自由下落,经过轨道后从b点冲出竖直上抛,上升的最大
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解题思路:根据动能定理求解质点在槽中滚动摩擦力做功.除重力之外的力做功量度物体机械能的变化.第二次小球在槽中滚动时,对应位置处速度变小,因此槽给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功变小.

根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得

mg(H-[2H/3])+(-Wf)=0 Wf为质点克服摩擦力做功大小.

Wf=[1/3]mgH.即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为[1/3]mgH.

由于第二次小球在槽中滚动时,对应位置处速度变小,因此槽给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小

于[1/3]mgH.,机械能损失小于[1/3]mgH,

因此小球再次冲出a点时,能上升的高度为[1/3H<h<

2H

3]

故选D.

点评:

本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.摩擦力做功使得机械能转化成内能.

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