Question

17．如圖所示，在光滑水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車，通過不可伸長的繩與一個質(zhì)量為m的街碼碼相連，起初m 距地高為h，從靜止釋放．則當鉤碼著地的瞬間（小車末與滑輪相碰）小車的速度大小為$\sqrt{\frac{2mgh}{M+m}}$，在這過程中，繩的拉力對小車所做的功為$\frac{mMgh}{M+m}$（重力加速度為g）．

Answer 1

分析 在小車滑動過程中，選小車與砝碼作為一系統(tǒng)，僅有重力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒．利用機械能守恒定律來列式從而求出砝碼著地瞬間的速度大��；選小車作為研究對象，運用動能定理可算出繩子對小車所做的功．

解答 解：選小車與砝碼作為一系統(tǒng)，在小車滑動過程中僅有重力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒．
由機械能守恒定律可得：mgh=$\frac{1}{2}$（m+M）v²       （1）
解之得：砝碼著地的瞬時速度為v=$\sqrt{\frac{2mgh}{M+m}}$      （2）
選小車作為研究對象，則由動能定理可得：
W_拉=$\frac{1}{2}$Mv²-0                               （3）
由（2）（3）兩式可解得：W_拉=$\frac{mMgh}{M+m}$
故答案為：$\sqrt{\frac{2mgh}{M+m}}$，$\frac{mMgh}{M+m}$．

點評 本題考查機械能守恒定律與動能定理的應用，同時比較這兩規(guī)律的優(yōu)缺點：機械能守恒定律解決系統(tǒng)問題比動能定理優(yōu)越，而單個物體動能定理比較方便．