质量为
的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为
的圆周运动,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7
,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力做的功为:
A.
B.![]()
C.
D. mgR
质量为
的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为
的圆周运动,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7
,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力做的功为:
A.
B.![]()
C.
D. mgR
C
解析:小球从最低点到最高点通过这半个圆周的过程中,空气阻力大小未知,方向始终与速度方向相反,是变力。求此变力所做的功应从功和能的关系入手,由动能定理求出,但先应分别求出小球在最低点和最高点的动能。如图所示,小球在最低点
时,由牛顿第二定律得:

,则
=
小球在最高点
时,由牛顿第二定律得:
,则EKB=
。
小球从
经半个圆周运动到
的过程中由动能定理
…=![]()
得
即:![]()
![]()
故
则
选项C正确。