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车=vt
x木=
t=. v
vt1 2
根据动能定理,对于木块有:μmgx木=
mv2-01 2
对于车有:WF-μmgx车=
Mv2-1 2
Mv2=01 2
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