(2012•宝山区二模)如图所示,质量为M的小车停在光滑水平面上,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在车顶上,将小球拉至细

(2012•宝山区二模)如图所示,质量为M的小车停在光滑水平面上,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在车顶上,将小球拉至细绳成水平方向后由静止释放,空气阻力忽略不计,当小球到达细绳成竖直方向的位置时,小车的速度为u,则在小球下落过程中(  )
A.合外力对小球做功为mgL
B.合外力对小球做功为Mu2/2
C.悬绳对小球不做功
D.小球克服悬绳拉力做功为Mu2/2
xmruiqi 1年前 已收到1个回答 举报

hethcliff 幼苗

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解题思路:在小球向下摆动的过程中,系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,根据动量守恒求出竖直位置时小球的速度大小,根据动能定理求合外力对小球做功,并结合系统的机械能守恒求出小球克服悬绳拉力做功.

设小球到达细绳成竖直方向的位置时速度大小为v,根据系统水平方向动量守恒定律得
mv-Mu=0
得 v=[Mu/m]
根据动能定理得:合外力对小球做功W=[1/2mv2=
1
2m(
Mu
m)2=
M2u2
2m]
设小球克服悬绳拉力做功为W,则有
mgL-W=
1
2mv2 ①
又根据系统的机械能守恒得
mgL=
1
2mv2+
1
2Mu2②
解得①②,W=
1
2Mu2 故D正确,ABC错误.
故选D

点评:
本题考点: 动能定理的应用;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题是系统的水平方向动量守恒和机械能守恒的问题,由两大守恒结合解决这类问题.

1年前

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