题目内容
【题目】如图所示，质量m、倾角
的斜劈置于光滑水平面上，半径为R、质量也是m的球夹在固定的竖直挡板P和斜劈之间，所有接触面都是光滑的，对斜劈施加水平向左的推力F0，系统处于静止平衡状态，斜劈左下端在挡板P的正下方。
(l)求水平推力F0的太小；
(2)若撤去作用于斜劈的水平推力，求球着地时的速度大小v；
(3)若改用水平向右的恒定拉力拉动斜劈，使得球与斜劈间没有相互作用，求从初始状态到球刚落地过程拉力对斜劈所做功最小值W。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)球静止时合力为零，斜劈对球的作用力为
，挡板对球的作用力为
球和斜劈整体静止合力为零
代入得
(2)如图当球下降
时，切点下降，如图
斜劈移动
所以小球下落速度v与斜劈右移速度V关系
球落地时下落
系统机械能守恒
得
(3)球与斜劈都是从静止开始做匀加速，据题意，拉力最小时球始终与斜劈靠但无弹力，所以当球下降
高度时，斜劈位移
球做自由落体
斜劈加速度最小值
最小拉力
球落地时斜劈位移
则
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