问题 问答题

如图所示在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动.现将一质量为m的木块无初速度放上小车,由于木块和小车间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化.为使小车保持原来的运动速度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力F.当F作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动.设木块和小车间的动摩擦因素为μ,求在上述过程中,水平恒力F对小车做多少功?

答案

木块放上小车后受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,小车做匀速运动,设运动t时间后速度为v,

根据运动学公式可得:

x=vt

x=

.
v
t=
1
2
vt

根据动能定理,对于木块有:μmgx=

1
2
mv2-0

对于车有:WF-μmgx=

1
2
Mv2-
1
2
Mv2=0

综上解得:WF=mv2

答:上述过程中,水平恒力F对小车做的功为mv2

单项选择题
判断题