题目内容

【题目】图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自 由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为了L.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动。求:

（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量的大小.

（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小.

【答案】（1）m（2）mgl

【解析】试题分析：（1）从小球由静止释放到滑块与挡板接触前，小球和滑块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，根据两个守恒定律列方程，求出滑块与挡板接触前小球与滑块的速度大小．根据动量定理求解挡板阻力对滑块的冲量．（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，重力和绳的拉力对小球做功，根据动能定理求解绳的拉力对小球做功的大小．

（1）对系统，设小球在最低点时速度大小为v1，此时滑块的速度大小为v2，滑块与挡板接触前，由系统的机械能守恒定律： ①
由系统的水平方向动量守恒定律②

对滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量为③
联立①②③解得方向向左④

（2）小球释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功的大小为W，对小球由动能定理： ⑤

联立①②⑤解得，即绳的拉力对小球做负功，大小为．

练习册系列答案
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