Question

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

Answer 1

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]）+（-W_f）=0 W_f为质点克服摩擦力做功大小．

W_f=[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．