问题 填空题

轻而不可伸长的线悬挂质量为m1=0.5kg的圆柱体,线长L=0.4m,圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内,框架槽沿竖直方向放置,框架质量为m2=0.2kg,自悬线静止于竖直位置开始,框架在水平力F=20N的作用下水平向右移动,如图所示,当悬线与竖直方向成37°角时,圆柱体速度为______m/s,在此过程中水平力F做功为______J.

答案

(2)外力F做功WF=Flsin37°=20×0.4×0.6J=4.8J.

将小球和框架槽看作一个系统,则有系统动能定理:WF-m1gL(1-cos37°)=

1
2
m1
v21
+
1
2
m2
v22
,其中v1和v2为圆柱体和框架的速度.

由运动的分解得:v2=v1cos37°

代入上述方程解得,v2=3.74m/s

故答案为:3.74,4.8

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