Question

如图所示，质量为M的小车停在光滑水平面上，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在车顶上，将小球拉至细绳成水平方向后由静止释放，空气阻力忽略不计，当小球到达细绳成竖直方向的位置时，小车的速度为u，则在小球下落过程中（　　）

A．合外力对小球做功为mgL

B．合外力对小球做功为Mu2/2

C．悬绳对小球不做功

D．小球克服悬绳拉力做功为Mu2/2

Answer 1

设小球到达细绳成竖直方向的位置时速度大小为v，根据系统水平方向动量守恒定律得
   mv-Mu=0
得 v=

Mu

m

根据动能定理得：合外力对小球做功W=

1

2

mv2=

1

2

m(

Mu

m

)2=

M2u2

2m

设小球克服悬绳拉力做功为W_克，则有
   mgL-W_克=

1

2

mv2  ①
又根据系统的机械能守恒得
   mgL=

1

2

mv2+

1

2

Mu2   ②
解得①②，W_克=

1

2

Mu2 故D正确，ABC错误．
故选D