Question

【題目】如圖所示，滑塊和小球由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，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)，輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，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黏性物質(zhì)的固定擋板P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）小球在最低點(diǎn)時(shí)，輕繩中的張力為多少？

（2）滑塊與擋板剛接觸前瞬間，滑塊的速度為多少？

（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)小球做功的大小．

Answer 1

【答案】（1）2mg；（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小球在最低點(diǎn)速度為v1，繩張力為T，對(duì)小球由機(jī)械能守恒定律可得

①

在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律 ②

①②兩式聯(lián)立得 T=2mg

（2）滑塊與擋板接觸前，設(shè)滑塊速度為v2，對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律

③

解得

（3）對(duì)小球由動(dòng)能定理得

解得