問題詳情：
如圖所示，小車連同其固定支架的總質量爲M=3m，支架右端透過長爲L的不可伸長的輕繩懸掛一質量爲m的小球，輕繩可繞結點在豎直平面內轉動，車和小球整體以速度
向右勻速行駛．突然，小車因撞到正前方固定障礙物，速度立即變爲零，小球以v0爲初速度開始在豎直平面內做圓周運動．當小球第一次到達最高點時，地面對車的支援力恰好爲零．已知在此過程中，小車一直未動，重力加速度爲g．求：
（1）小車與障礙物碰撞後瞬間，輕繩上的拉力大小；
（2）小球第一次到最高點時的速度大小；
（3）小球從最低點到第一次到達最高點過程中，克服空氣阻力做的功．
【回答】
解：（1）小車撞到障礙物瞬間，對小球：
解得：T1=10mg
（2）小球過最高點時，地面對車的支援力恰好爲零．
對小車：T2=Mg
此時，對小球由牛頓第二定律有：
解得：
（3）從小車與障礙物相撞到小球第一次運動到最高點，對小球由動能定理：
解得：
故小球克服摩擦力做功爲
．
答：（1）小車與障礙物碰撞後瞬間，輕繩上的拉力大小爲10mg；
（2）小球第一次到最高點時的速度大小爲
；
（3）小球從最低點到第一次到達最高點過程中，克服空氣阻力做的功爲
．
知識點：動能和動能定律
題型：計算題
