如图是一个竖直放置的半圆形光滑轨道,其半径R=1m,G=1N的小球从A点由静止滚下,试求:
(1)小球滚到最低点O时重力做功W多大.
(2)小球滚到与A点等高的B点后还能上升吗?为什么?
解:(1)小球由A运动到O,竖直方向移动的距离h=R=1m,故重力做功W=Gh=1×1J=1J;
(2)由B点与A点等高,小球在B点的势能与A点的势能相等,因为轨道光滑无摩擦,
根据机械能守衡定律可知,到B点时其速度应该减为零,故小球到B点后不能再上升.
答:(1)小球滚到最低点O时重力做功1J.
(2)不能,因为由B点与A点等高,小球在B点的势能与A点的势能相等,由机械能守恒定律可知,小球到B点后不能再上升.
小球沿着半圆形光滑轨道由A运动到O,只受重力的作用,故只有重力做功,利用W=Gh计算;
小球到B点后,利用机械能守恒定律分析不能再上升.
点评:分析是抓住关键字词:“光滑”说明无摩擦力,“从A点由静止滚下”说明无外力做功.