一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍，则此下滑过程中铁块损失的机械能为（

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一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍，则此下滑过程中铁块损失的机械能为（　　）

A．0.2mgR

B．0.4mgR

C．0.6mgR

D．0.8mgR

答案

铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍，根据牛顿第二定律，有
N-mg=m

①
压力等于支持力，根据题意，有
N=1.8mg ②
对铁块的下滑过程运用动能定理，得到
mgR-W=

mv² ③
由①②③式联立解得
W=0.6mgR
由于重力做功不影响机械能的减小，损失的机械能等于克服摩擦力做的功，
故选C．

举一反三

经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识．双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离．一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理．现根据对某一双星系统的光度学测量确定：该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动．
（1）试计算该双星系统的运动周期T_计算；
（2）若实际上观测到的运动周期为T_观测，且T_观测：T_计算=1：

（N＞1）．为了解释T_观测与T_计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质．作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线的中点为圆心、

为半径的一个球体内均匀分布着这种暗物质．若不考虑其他暗物质的影响，请根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度．（球的体积V=

πr3，式中r为球半径）

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如图所示，斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连，斜面倾角为θ=45°，半圆轨道的半径为R，一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，不计一切摩擦．试球：（结果可保留根号）．
（1）欲使小球能通过半圆轨道最高点C，落到斜面上，斜面AB的长度L至少为多大？
（2）在上述最小L的条件下，小球从A点由静止开始运动，最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离，x为多大？魔方格

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如图所示，有一水平放置的绝缘光滑圆槽，圆半径为R，处在一水平向右且与圆槽直径AB平行的匀强电场中，场强为E．圆槽内有一质量为m，带电量为+q的小球作圆周运动，运动到A点时速度大小为v，则到达B点时小球的向心加速度大小为______；小球对圆槽的作用力的方向是______．魔方格

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用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，细线碰到了一个固定的细钉子M，此后小球开始绕M做圆周运动．已知OM的长度是

，求：
（1）小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F₁多大？
（2）小球到达Q位置时的速度v₁多大？
（3）小球通过最高点N时细线对小球的拉力F₂是多大？魔方格

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如图所示，横截面半径为r的圆柱体固定在水平地面上．一个质量为m的小滑块P从截面最高点A处以v0=

2rg

滑下．不计任何摩擦阻力．
（1）试对小滑块P从离开A点至落地的运动过程做出定性分析；
（2）计算小滑块P离开圆柱面时的瞬时速率和落地时的瞬时速率．
下面是某同学的一种
（1）小滑块在A点即离开柱面做平抛运动，直至落地．
（2）a、滑块P离开圆柱面时的瞬时速率为v0=

2rg

．
b、由：

mv02+mg2r=

mvt2得：
落地时的速率为vt=

22rg

你认为该同学的解答是否正确？若正确，请说明理由．若不正确，请给出正确解答．魔方格

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