问题
问答题
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住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，当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球到达最高点．求：
（1）小球到达最低点时速度的大小；
（2）滑块与挡板刚接触的瞬时，滑块速度的大小；
（3）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球所做的功．
答案
（1）设滑块与挡板碰前滑块和小球的速度分别为v1、v2，
对上摆过程中的小球机械能守恒：
m1 2
=mgl(1-cosθ)…①v 22
解得：v2=gl
（2）开始阶段下摆过程中，根据系统机械能守恒有：
mgl=
m1 2
+v 21
m1 2
…②v 22
联立两式解得：v1=gl
（3）对开始阶段下摆过程中的小球应用动能定理有：mgl+W=
m1 2 v 22
得绳子拉力对小球做功：W=-
mgl1 2
答：（1）小球到达最低点时速度v2=gl
（2）滑块与挡板刚接触的瞬时，滑块速度v1=gl
（3）绳的拉力对小球所做的功-
mgl1 2