题目内容
【题目】如图所示，质量为M的平板车P，放在粗糙的地面上，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，且M=m=0.5kg，系统原来静止在水平地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R=0.4m，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞，碰后两者交换速度。已知平板车长L=0.24m，Q与P之间的动摩擦因数为μ1=0.5，Q与地面、P与地面之间的动摩擦因数均为μ2=0.1，重力加速度为g=10m/s2。，求：
(1)小球到达最低点对绳子的拉力；
(2) 物块Q能否从平板车上滑离，请说明原因；
(3) 平板车P运动过程中，地面对P做的功。
【答案】(1)10N；(2)能滑离木板；(3)-0.094J.
【解析】
(1)小球向下摆到最低点时，由机械能守恒可得
解得
v0=2m/s
在最低点时
解得
T=10N
(2)小球与Q相碰后交换速度，则Q的速度为v0=2m/s；Q做减速运动的加速度
P做加速运动的加速度
当两者共速时
解得
t=0.25s
此过程中Q相对与木板P的位移
则滑块Q将滑离木板P；
(3) 平板车P运动过程中，P的位移
地面对P做的功
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