Question

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）

Answer

（1）根据上升的高度求出重力做功．
（2）对系统运用动能定理，抓住拉力做功、重力做功，结合小球和框架槽的速度关系，求出球和框架槽的速度大小．
【解析】
（1）小球重力所做功为
（2）外力F做功 
将小球和框架槽看作一个系统，则有系统动能定理：，其中m1、vx为小球的质量和小球此时的速度，m2、v为框架槽的质量和此时的速度．
由运动的分解得：v=vxcos30°
代入上述方程：
最后得：vx=2.39m/s．
故答案为：-0.13；2.39．