Question

【題目】圖中滑塊和小球的質量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l，開始時，輕繩處于水平拉直狀態，小球和滑塊均靜止。現將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，水平向右運動的滑塊剛好被一表面涂有粘性物質的固定擋板粘住，在極短的時間內速度減為零，小球繼續向左擺動。求：

（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變為零的過程中，擋板阻力對滑塊的沖量；

（2）小球從釋放到第一次到達最低點的過程中，繩的拉力對小球做的功；

Answer 1

【答案】（1），水平向左（2）

【解析】

（1）設小球第一次到達最低點時，滑塊和小球速度的大小分別為v1、v2，取水平向右方向為正方向。從小球釋放到第一次到達最低點的過程中，滑塊和小球組成的系統機械能守恒，水平方向動量也守恒，則：

0=mv1-mv2

解得：

設擋板阻力對滑塊的沖量為，由動量定理得：

方向：水平向左

（2）小球從開始釋放到第一次到達最低點的過程中，繩拉力對小球做功為W，由動能定理得：

解得：