设这一过程中转台对物块的摩擦力所做的功为Wf,由动能定理可得Wf=mv2,解得Wf=kmgR,D正确。
7.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图3所示。则力F所做的功为( )
图3
A.mglcos θ
B.Flsin θ
C.mgl(1-cos θ)
D.Fl(1-sin θ)
解析:选C 小球的运动过程是缓慢的,因而小球任何时刻均可看作是平衡状态,力F的大小在不断变化,F做功是变力做功。小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功,由动能定理得-mg(l-lcos θ)+WF=0,所以WF=mgl(1-cos θ)。
8.如图4所示,一质量为1 kg的小球静止在一竖直放置的轻弹簧上,弹簧劲度系数k=50 N/m,现用一竖直向下的F=5 N的恒力作用在小球上,当小球向下运动到最大速度时撤去F,则小球再回到初始位置时的速度大小为(弹簧一直处于弹性限度内)( )
图4
A.1 m/s B.2 m/s
C.2 m/s D. m/s
解析:选A 当弹簧的弹力等于重力和F的合力时,球的速度最大,此时弹簧又向下被压缩了x==m=0.1 m,根据动能定理:Fx=mv2,解得:v=1 m/s,故选A。
9.(多选)(全国丙卷)如图5,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容