- 2022年虹口区高三物理
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相关例题：
题目：
【高三物理】一质量为m的小球从高为H处自由下落，进入半径为R的圆形轨道，求小球在轨道中运动时克服摩擦力所做的功。
【分析】
1. 小球从高为H处自由下落，根据机械能守恒定律可求得小球进入轨道时的速度。
2. 小球在圆形轨道中运动时，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。
3. 摩擦力做功与路径有关，因此需要求出小球在轨道中运动的路径长度，再根据摩擦力做功公式求出克服摩擦力所做的功。
【解答】
解：设小球在圆形轨道中运动时的速度为v，根据机械能守恒定律可得：
mgH = mgR + Wf
其中Wf为小球克服摩擦力所做的功。
由于小球在圆形轨道中运动时，路径长度为2πR，因此小球在轨道中运动的路径长度为：
L = 2πR
根据摩擦力做功公式可得：
Wf = FL = 2πmRgH
所以小球在轨道中运动时克服摩擦力所做的功为：
Wf = 2πmRgH - mgH
答案：小球在圆形轨道中运动时克服摩擦力所做的功为2πmRgH - mgH。
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