选择题4.0分
物理

8.如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点。现使小球以初速度v0=沿环上滑,小环运动到环的最高点时与环恰无作用力,则小球从最低点运动到最高点的过程中(   )

A

小球机械能守恒

B

小球在最低点时对金属环的压力是6mg

C

小球在最高点时,重力的功率是mg

D

小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

AD、小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则解得:,从最低点到最高点,由动能定理得:,解得:W=0.5mgR,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A错误,D正确;

B、在最低点,根据向心力公式得:,解得:N=7mg,故B错误;

C、小球小球在最高点时,重力方向与速度方向垂直,重力的功率为零,故C错误;

故本题选:D

考查方向

本题考查了牛顿第二定律,向心力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.

解题思路

小球运动到环的最高点与环恰无作用力,由重力提供向心力,列式可求出小球经过最高点时的速度.小球从最低点运动到最高点的过程中,运用动能定理列式求出克服摩擦力所做的功.在最低点,根据向心力公式即可求解小球在最低点时对金属环的压力.

易错点

本题关键是对向心力公式以及动能定理的理解及应用,分析好过程列式运算。