Question

如图所示，光滑水平面上，有一辆带有1/4光滑圆弧的轨道的小车，圆弧底端的切线水平，

如图所示，光滑水平面上，有一辆带有1/4光滑圆弧的轨道的小车，圆弧底端的切线水平，底端处有一个质量为m的小球，与小车保持相对静止，一起向右以速度v做匀速运动。从某时刻起，给小车施加一个向左的拉力F，经过一段时间后，小球上升到最大高度h（未脱离圆弧），该时刻小车的速度大小恰好也是v，则该过程中F做的功是多少？

Answer 1

题目已知量的符号有矛盾：原来车和球的速度是V，后来的速度应比V小一些（不能用V），我就用V1吧。
题目缺少一个已知量：车的质量M。
从能量的转化角度看，力F做的功数值上等于小球和车组成的系统减少的机械能。
即力F做的功是　W＝｛mgh＋[ (M＋m)*V1^2 / 2]｝－[ (M＋m)*V^2 / 2 ]　　（这个差是负的）

注：当施加拉力F后，力F显然做负功，车必减速运动，小球才会上升，当稳定后（相对静止）它们具有相同速度V1。