Question

下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l．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性物質(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＝60°時(shí)小球達(dá)到最高點(diǎn)．求

(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對(duì)滑塊的沖量；

(2)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：
解析：

(1)對(duì)系統(tǒng)，設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v1，此時(shí)滑塊的速度大小為v2，滑塊與擋板接觸前 　　由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律：mgl＝mv12＋mv22　�、� 　　由系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒定律：mv1＝mv2　　② 　　對(duì)滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對(duì)滑塊的沖量為： 　　I＝mv2　　③ 　　聯(lián)立①②③解得I＝m方向向左　�、� 　　(2)小球釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，設(shè)繩的拉力對(duì)小球做功的大小為W，對(duì)小球由動(dòng)能定理： 　　mgl＋W＝mv12　�、� 　　聯(lián)立①②⑤解得：W＝－mgl，即繩的拉力對(duì)小球做負(fù)功，大小為mgl．