Question

如圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量為M的小車正以速度υ₀向右運動，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊以速度υ₀從右端沖上小車，為了使小車保持勻速運動，對小車施加一個水平力．當兩者速度相等時，撤去水平力．設(shè)小車足夠長，不計空氣阻力，求水平力對小車做的功．

Answer 1

分析：木塊放上小車后受到向右的滑動摩擦力作用先做勻減速運動，后反方向勻加速運動，整個過程是勻變速運動，根據(jù)動量定理求解變速時間；該段時間內(nèi)小車做勻速運動，根據(jù)功的定義求解拉力做的功即可．

解答：解：木塊放上小車后受到向右的滑動摩擦力作用先做勻減速運動，后反方向勻加速運動，整個過程是勻變速運動，以向右為正，根據(jù)動量定理，得：
ft=mv₀-（-mv₀）
對小車受力分析，拉力F與滑動摩擦力平衡，有：F=f
時間t內(nèi)小車的位移為：S=v₀t
故拉力做的功為：W_F=FS=fs
聯(lián)立以上四式可解得：W_F=2mv₀²
答：水平力對小車做的功為2mv₀²．

點評：本題關(guān)鍵明確滑塊和小車的運動規(guī)律，然后根據(jù)動量定理、平衡條件、位移關(guān)系列式后聯(lián)立求解．