解题思路:研究物体经过B点的状态,根据牛顿运动定律求出物体经过B点的速度,物体恰好到达C点时,由重力充当向心力,由牛顿第二定律求出C点的速度,物体从B到C的过程,运用动能定理求解克服阻力做的功.
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
2m•gR−
1
2m•6gR+mg•2R=−
1
2mgR
即物块从B至C克服阻力做的功为
1
2mgR.
答:物块从B到C点克服阻力所做的功为
1
2mgR.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;向心力.
考点点评: 本题的解题关键是根据牛顿第二定律求出物体经过B、C两点的速度,再结合动能定理求解,难度适中.