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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...

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(   )

A.  B.  C.  D. mgR

 

C 【解析】 圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度,再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功。 小球在最低点,由牛顿第二定律有:F-mg=m,由题意知:F =7mg ,在最高点时,由于小球恰好能通过最高点,重力提供向心力有:mg=m,小球选取从最低点到最高点作为过程,由动能定理可得:-mg•2R-Wf=m-,联立以上可得:Wf=mgR,故C正确,ABD错误。
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