Question

如圖所示，輕且不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸掛質(zhì)量為0.5kg 的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細(xì)繩靜止于鉛直位置開(kāi)始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向夾角30°。繩長(zhǎng)0.2m，不計(jì)一切摩擦。

求：（1）此過(guò)程中重力對(duì)小圓球做功為多少？

（2）外力F做功為多大？

（3）小圓球在此位置的瞬時(shí)速度大小是多少。（取g=10m/s²）

Answer 1

解：（1）小球重力所做功為

   （2）外力F做功

   （3）將小球和框架槽看作一個(gè)系統(tǒng)，則有系統(tǒng)動(dòng)能定理：，其中為小球的質(zhì)量和小球此時(shí)的速度，為框架槽的質(zhì)量和此時(shí)的速度。

由運(yùn)動(dòng)的分解得：

代入上述方程：

最后得：