问题
计算题
如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上。质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。
（1）求小滑块在木板上滑动的时间；
（2）求小滑块在木板上滑动过程中，木板对挡板P作用力的大小；
（3）若撤去档板P，小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端，求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。
答案
解：（1）小滑块在木板上做匀减速直线运动，则整个滑动过程的平均速度
所以
（2）设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f，由动能定理可得
①
所以
②
由牛顿第三定律和物体的平衡条件，木板对挡板P作用力的大小等于
（3）设撤去档板P，小滑块与木板的共同速度为v，小滑块静止时距木板左端的距离为L′，此过程中小滑块的位移为x1，木板的位移为x2，则
③
根据动量守恒定律和动能定理有
④
⑤
⑥
由②③④⑤⑥式可解得