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-物理

题目简介

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-物理

题目详情

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
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题型:单选题难度:偏易来源:不详

答案

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=class="stub"Mu
m

根据动能定理得:合外力对小球做功W=class="stub"1
2
mv2
=class="stub"1
2
m(class="stub"Mu
m
)2
=
M2u2
2m

设小球克服悬绳拉力做功为W克,则有
   mgL-W克=class="stub"1
2
mv2
  ①
又根据系统的机械能守恒得
   mgL=class="stub"1
2
mv2
+class="stub"1
2
Mu2
   ②
解得①②,W克=class="stub"1
2
Mu2
故D正确,ABC错误.
故选D

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