Question

【題目】如圖所示，滑塊和小球由一不可伸長的輕繩相連，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，輕繩長為L，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黏性物質的固定擋板P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）小球在最低點時，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最低點的過程中，繩的拉力對小球做功的大小．

Answer 1

【答案】（1）2mg；（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）設小球在最低點速度為v1，繩張力為T，對小球由機械能守恒定律可得

①

在最低點，由牛頓第二定律 ②

①②兩式聯立得 T=2mg

（2）滑塊與擋板接觸前，設滑塊速度為v2，對系統由機械能守恒定律

③

解得

（3）對小球由動能定理得

解得