Question

如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体（可视为质点）放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．已知物体和木板之间的摩擦力为f．当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中
（1）物体到达木板最右端时，木板具有的动能E_KM为多少？
（2）物体到达木板最右端时具有的动能E_Km为多少？
（3）物体和木板增加的机械能为多少？

Answer 1

分析：由于地面光滑，物体做匀加速运动，木板也做匀加速运动，对物体、木板、物体和木板整体分别运用动能定理列式分析即可．

解答：解：物体与木板位置关系如图所示；
（1）对木板，由动能定理对得：E_KM=f?x，
（2）对物体，由动能定理得：E_Km=（F-f）?（L+x），
（3）物块和木板增加的机械能：
E=E_KM+E_Km=F?（L+x）-f?L=（F-f）?L+F?x；
答：（1）物体到达木板最右端时，木板具有的动能E_KM为fx；
（2）物体到达木板最右端时具有的动能E_Km为（F-f）?（L+x）；
（3）物体和木板增加的机械能为为（F-f）?L+F?x．

点评：本题关键要灵活地选择研究对象，根据动能定理列式后分析求解，要注意位移的参照物是地面．