Question

冬季奥运会中有自由式滑雪U型池比赛项目，其赛道横截面如图所示，为一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形赛道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的运动员（按质点处理）自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入赛道。运动员滑到赛道最低点N时，对赛道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示运动员从P点运动到N点的过程中克服赛道摩擦力所做的功（不计空气阻力），则（　　）

A.，运动员没能到达Q点

B.，运动员能到达Q点并做斜抛运动

C.，运动员恰好能到达Q点

D.，运动员能到达Q点并继续竖直上升一段距离

Answer

D

【解析】

在点，根据牛顿第二定律有：

解得：

对质点从下落到点的过程运用动能定理得：

解得：

由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，则在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，对段运用动能定理得：

因为，可知，所以质点到达点后，继续上升一段距离，ABC错误，D正确。

故选D。