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质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动(如图所示).运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为

[  ]

A.
B.
C.
D.mgR
答案:C
解析:

设小球通过最低点A时速度为,绳子张力.在最低点时,由绳子张力和小球重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有

设小球恰通过最高点B时速度为,此时绳子张力,小球重力,提供向心力,根据牛顿第二定律有

小球由最低点A运动到最高点B的过程中,小球重力和空气阻力都对小球做负功,根据动能定理有

解得:小球克服阻力所做的功为

本题是以圆周运动作为物理情景来设置的,因此必须综合运用牛顿运动定律和动能定理来解决问题.


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(2010?泉州模拟)质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内作半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续作圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少?

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质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(  )

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如图,质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受空气阻力的作用.某时刻小球通过轨道的最低点A,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,某时刻恰能通过最高点B,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(  )

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