作业帮一道高一物理有关功的题目,求解析.水平面上有质量为M的长木板,一质量为m的小铁块以初速度大小v0从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v的向右匀速运动
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 20:09:14
一道高一物理有关功的题目,求解析.水平面上有质量为M的长木板,一质量为m的小铁块以初速度大小v0从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v的向右匀速运动
一道高一物理有关功的题目,求解析.
水平面上有质量为M的长木板,一质量为m的小铁块以初速度大小v0从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v的向右匀速运动,已知v0>v,小铁块与木板、木板与水平面的动摩擦因数为μ. 求（1）在保证小铁块不能从长木板左端掉下的前提下,长木板至少多长? （2）小铁块从中点开始运动到最终匀速运动的过程中拉力做了多少功?
这道题的思路是怎样的?求好心人详细解析!真心感谢.
一道高一物理有关功的题目,求解析.水平面上有质量为M的长木板,一质量为m的小铁块以初速度大小v0从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v的向右匀速运动
先提供分步计算的方法
1,首先明确小铁块的运动过程,以地面参照物,向右为正方向,小铁块先向左做初速度v0的匀减速运动,后向右做初速度0,最终速度v的匀加速运动（已知v0>v）,在小铁块到达速度v之前,小铁块相对木板都是向左运动的,只要确保这个过程小铁块不从木板掉下即可
所以分段计算小铁块的运动距离：向左运动时加速度a=μmg/m=μg 运动时间t1=v0/μg 运动距离s1=v0*t1-0.5a*t1^2
向右运动时加速度仍为a1,运动时间t2=v/ug 运动距离s2=0.5a*t2^2 （已知v0>v,所以s1>s2）
综合上述两过程可得小铁块相对地面向左运动距离s=s1-s2=(v0^2-v^2)/2μg
而此段时间内木板移动的距离s木板=v*（t1+t2）=(v^2+v*v0)/μg
所以总的木板长度L=（s木板+s）*2=（v0+v）^2/μg
2、拉力做工 首先计算拉力F=μ（m+M）g+μmg=（M+2m）μg
拉力F做工W=Fs=（M+2m）μg*v*(v+v0)/μg=(M+2m)*(v^2+v*v0)
第一问也可以从整体方面来思考
以地面为参照物,小铁块以相同加速度先向左匀减速,后向右匀加速
最大位移s=vt+v0t-0.5at^2 式中a=ug,t=(v+v0)/a
木板长L=2s=（v0+v）^2/μg
1. 木板匀速运动不用管 a=gμ t=v0除以gu 所以s1=0.5a乘以t的平方 带入a 和t
2。摩擦力f=（M+m）gu s=s1+vt w=fs t为第一问的t
（1）以地面为参考系，小铁块先向左做匀减速运动，后向右匀加速，这个过程加速度不变，最大位移差也就是板一半的长度
s=vt+v0t-1/2at^2 其中a=ug, t=(v+v0)/a 解得s=(v+v0)^2/2ug ，木板相对于地面右移s1=v(v+vo)/a.板长L=2*(s-s1).
（2）w=fs=umgvt=mv(v+vo).
（1）以地面为参考系，小铁块先向左做匀减速运动，后向右匀加速，这个过程加速度不变，最大位移差也就是板一半的长度
s=vt+v0t-1/2at^2 其中a=ug, t=(v+v0)/a 解得s=(v+v0)^2/2ug 板长就是2s=(v+v0)^2/ug
（2）W=Fvt，t就是（1）里的。如果是光滑平面 W=umgvt=mv(v+v0)...
全部展开
（1）以地面为参考系，小铁块先向左做匀减速运动，后向右匀加速，这个过程加速度不变，最大位移差也就是板一半的长度
s=vt+v0t-1/2at^2 其中a=ug, t=(v+v0)/a 解得s=(v+v0)^2/2ug 板长就是2s=(v+v0)^2/ug
（2）W=Fvt，t就是（1）里的。如果是光滑平面 W=umgvt=mv(v+v0)
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