问题 计算题

(原创)如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M=3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突然,小车因撞到正前方固定障碍物,速度立即变为零,小球以v0为初速度开始在竖直平面内做圆周运动。当小球第一次到达最高点时,地面对车的支持力恰好为零。已知在此过程中,小车一直未动,重力加速度为g。求:

(1)小车与障碍物碰撞后瞬间,轻绳上的拉力大小;

(2)小球第一次到最高点时的速度大小;

(3)小球从最低点到第一次到达最高点过程中,克服空气阻力做的功。

答案

(1)10mg     (2)       (3)

题目分析:(1)小车撞到障碍物瞬间,对小球

       (3分)

解得       (1分)

(2)小球过最高点时,对小车

      (3分)

此时,对小球

     (3分)

解得      (1分)

(3分)从小车与障碍物相撞到小球第一次运动到最高点,对小球

        (4分)

解得          (1分)

故,小球克服摩擦力做功为        (1分)

判断题
单项选择题