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l。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和

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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性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°时小球达到最高点。求
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。

答案

解：(1)设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v₁、v₂，由机械能守恒定律得

①
小球由最低点向左摆动到最高点时，由机械能守恒定律得

②
联立①②式得

③
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I，规定动量方向向右为正，有Ι=0-mv₁
解得

④
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功为W，由动能定理得

⑤
联立③⑤式得

⑥
小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小为

举一反三

如图所示，内壁光滑半径为R的圆形轨道，固定在竖直平面内，质量为m₁的小球静止在轨道最低点，另一质量为m₂的小球（两个小球均可视为质点）从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放，运动到最低点时与m₁发生碰撞并粘在一起．求：
(1)小球m₂刚要与m₁发生碰撞时的速度大小；
(2)碰撞后，m₁、m₂沿内壁运动所能达到的最大高度（相对碰撞点）。

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如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，求：
(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。

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质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则

[ ]
A.A球的最大速度为2

B.A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小
C.A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°
D.A、B两球的最大速度之比v₁∶v₂=2∶1

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滑块以速率v₁靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v₂，且v₂＜v₁，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则 [ ]
A．上升时机械能减小，下降时机械增大
B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小
C．上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

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如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m₁的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m₂档的板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点。A与B撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求
（1）物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；
（2）弹簧最大压缩量为d时的弹性势能E_p（设弹簧处于原长时弹性势能为零）。

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