解题思路:(1)物体在B点受到的支持力和重力的合力提供向心力,再由动能定理可求得克服阻力所做的功;
(2)物体做平抛运动,由平抛运动的规律可求得竖直分速度,再由速度公式可求得时间.
(1)设在B点对轨道的压力为N(即轨道对小物体的支持力为N),则有:
N-mg=m
v2
R
解得:v=4m/s;
设小物体在AB轨道上克服阻力做功为W,对于从A至B过程,根据动能定理得:
mgR-W=[1/2]mv2-0
代入数据解得:W=1×10×1-[1/2]×1×16=2J
(2)物体做平抛运动过程中,水平方向速度不变,当合速度方向与BC平行时,小物体距离BC最远;
此时vy=vtanθ=4×1.25=5m/s;
又由vy=gt可得:
t=
vy
g=[5/10]=0.5s;
答:(1)物体在AB轨道上运动时阻力做的功为2J;
(2)物体从B点开始到与BC直线相距最远所用的时间为0.5s.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;平抛运动;向心力.
考点点评: 本题考查动能定理、向心力公式及平抛运动的规律,要注意正确理解,小物体离BC最远的含义.