Question

（12分）圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩長(zhǎng)為．開始時(shí)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止．現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，滑塊剛好被一表面涂有粘住物質(zhì)的固定擋板粘住，在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動(dòng)，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角θ＝60°時(shí)小球到達(dá)最高點(diǎn)．求

（1）小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度的大小；

（2）滑塊與擋板剛接觸的瞬時(shí)，滑塊速度的大小；

（3）小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，繩的拉力對(duì)小球所做的功．

 

 

 

Answer 1

（12分）

解：（1）設(shè)滑塊與擋板碰前滑塊和小球的速度分別為、，對(duì)上擺過程中的小球機(jī)械能守恒：  （2分）

解得：        （2分）

（2）開始階段下擺過程中，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：  

  （2分）

聯(lián)立兩式解得：  （2分）

（3）對(duì)開始階段下擺過程中的小球應(yīng)用動(dòng)能定理有：

        （2分）

得繩子拉力對(duì)小球做功：     （2分）

 

解析: