Question

如圖是一個豎直放置的半圓形光滑軌道，其半徑R=1m，G=1N的小球從A點由靜止滾下，試求：
（1）小球滾到最低點O時重力做功W多大．
（2）小球滾到與A點等高的B點后還能上升嗎？為什么？

Answer 1

解：（1）小球由A運動到O，豎直方向移動的距離h=R=1m，故重力做功W=Gh=1×1J=1J；
（2）由B點與A點等高，小球在B點的勢能與A點的勢能相等，因為軌道光滑無摩擦，
根據機械能守衡定律可知，到B點時其速度應該減為零，故小球到B點后不能再上升．
答：（1）小球滾到最低點O時重力做功1J．
（2）不能，因為由B點與A點等高，小球在B點的勢能與A點的勢能相等，由機械能守恒定律可知，小球到B點后不能再上升．
分析：小球沿著半圓形光滑軌道由A運動到O，只受重力的作用，故只有重力做功，利用W=Gh計算；
小球到B點后，利用機械能守恒定律分析不能再上升．
點評：分析是抓住關鍵字詞：“光滑”說明無摩擦力，“從A點由靜止滾下”說明無外力做功．