Question

【题目】如图所示，一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳．质量为m的小球由与悬点在同一水平面处静止释放，重力加速度为g，不计阻力．求小球摆动到最低点时细绳拉力的最大值．

Answer 1

【答案】解：当小球摆至最低点时，小球和小车的速度大小分别为v1和v2 ． 取水平向右为正方向，据系统水平方向动量守恒得：
mv1﹣Mv2=0
另据系统的机械能守恒得：
mgL= mv12+ Mv22
得：v1=
v2=
以小车为参考系，
小球摆动到最低点时细绳拉力的最大值T满足：
解得：
答：小球摆动到最低点时细绳拉力的最大值为 ．
【解析】当小球摆至最低点时，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律以及系统的机械能守恒列式求出速度，再根据牛顿第二定律求解即可．
【考点精析】掌握动量守恒定律是解答本题的根本，需要知道动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变．