题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg 的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力
作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为       J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是     m/s。（取g=10m/s²）

答案

-0.13J  2.4m/s

解析

试题分析：（1）小球重力所做功为
（2）外力F做功 
（3）将小球和框架槽看作一个系统，则由系统动能定理得：
其中为小球的质量和小球此时的速度，为框架槽的质量和此时的速度。
如图

由运动的分解得： 代入上述方程：

解得：