Question

下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l．開始時，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，當小球到達最低點時，滑塊剛好被一表面涂有粘性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(xù)向左擺動，當輕繩與豎直方向的夾角＝60°時小球達到最高點．求

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

(2)小球從釋放到第一次到達最低點的過程中，繩的拉力對小球做功的大�。�

Answer 1

答案：
解析：

(1)對系統(tǒng)，設小球在最低點時速度大小為v1，此時滑塊的速度大小為v2，滑塊與擋板接觸前 　　由系統(tǒng)的機械能守恒定律：mgl＝mv12＋mv22　�、� 　　由系統(tǒng)的水平方向動量守恒定律：mv1＝mv2　�、� 　　對滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量為： 　　I＝mv2　�、� 　　聯(lián)立①②③解得I＝m方向向左　�、� 　　(2)小球釋放到第一次到達最低點的過程中，設繩的拉力對小球做功的大小為W，對小球由動能定理： 　　mgl＋W＝mv12　�、� 　　聯(lián)立①②⑤解得：W＝－mgl，即繩的拉力對小球做負功，大小為mgl．