Question

（12分）圖中滑塊和小球的質量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為．開始時，輕繩處于水平拉直狀態，小球和滑塊均靜止．現將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，滑塊剛好被一表面涂有粘住物質的固定擋板粘住，在極短的時間內速度減為零，小球繼續向左擺動，當輕繩與豎直方向的夾角θ＝60°時小球到達最高點．求

（1）小球到達最低點時速度的大小；

（2）滑塊與擋板剛接觸的瞬時，滑塊速度的大小；

（3）小球從釋放到第一次到達最低點的過程中，繩的拉力對小球所做的功．

 

 

 

Answer 1

（12分）

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

解得：        （2分）

（2）開始階段下擺過程中，根據系統機械能守恒有：  

  （2分）

聯立兩式解得：  （2分）

（3）對開始階段下擺過程中的小球應用動能定理有：

        （2分）

得繩子拉力對小球做功：     （2分）

 

解析: