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问题: 质量为m的小球系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,在运动过程中小球受到空气阻力的作用,

质量为m的小球系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,在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最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做运动,经过半个圆恰能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为
A.1/4mgR
B.1/3mgR
C.1/2mgR
D.mgR

解答:

当小球在最低点时,满足7mg-mg=m(v1)^2/R
此时动能为E1=m(v1)^2/2=3mgR
因为恰好到达最高点,所以mg=m(v2)^2/R
此时动能为E2=m(v2)^2/2=mgR/2
根据动能定理:
-2mgR-W=E2-E1
解得W=1/2mgR
选C