Question

如圖所示，輕且不可伸長的細繩懸掛質量為0.5kg 的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動的框架槽內，框架槽沿鉛直方向，質量為0.2kg。自細繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力
作用下移至圖中位置，此時細繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計一切摩擦。則此過程中重力對小圓球做功為       J；小圓球在此位置的瞬時速度大小是     m/s。（取g=10m/s²）

Answer 1

-0.13J  2.4m/s

試題分析：（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系統，則由系統動能定理得：
其中為小球的質量和小球此時的速度，為框架槽的質量和此時的速度。
如圖

由運動的分解得： 代入上述方程：

解得：