Question

【題目】如圖所示，PM是粗糙的水平軌道，其左端P點與豎直半圓形軌道相切。一質量為m的物塊從M點出發，向左沖上半圓形軌道，并能恰好通過半圓軌道的最高點Q。已知水平軌道與物塊間的動摩擦因數為0.25，半圓軌道的半徑為R，M點和P點間的距離為2R，小球在P點的速度大小為（g為重力加速度大小），則（　　）

A.物塊在整個運動過程中機械能守恒

B.物塊從M點出發時的速度大小為

C.物塊從P點運動到Q點的過程中，合外力做的功為-2mgR

D.物塊將恰好落回到水平軌道上的M點

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．滑塊在水平軌道上受摩擦力作用，則機械能不守恒，選項A錯誤；

B．物塊從M到P的運動過程，只有摩擦力做功，故由動能定理可得

所以

故B正確；
C．滑塊能恰好通過半圓軌道的最高點Q，故對滑塊在Q點應用牛頓第二定律可得

所以

滑塊從P到Q的過程重力、阻力做功，故由動能定理可得

故C錯誤；
D．滑塊從Q點做平拋運動落回水平固定軌道，故由平拋運動規律可得

可知物塊將恰好落回到水平軌道上的M點。故D正確
故選BD。