Question

如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（可视为质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

2gL

，时间t内木箱上升的高度为

t

2gL

-L

．

Answer 1

分析：分析物体的运动过程，注意其中物理量的变化．
选择正确的研究对象运用物理规律求出问题．
求木箱的最大速度可以转换求解小物体的竖直上抛的初速度．
对整体应用动能定理求解时间t内木箱上升的高度．

解答：解：设木箱和小物体的总质量为M．当木箱达到最大速度时，拉力F=Mg．
设最大速度为v，
木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，
小物体会以最大速度V继续向上做匀减速运动，且恰能到达木箱顶端．
由v²=2gL，得：v=

2gL

对整体应用动能定理
Pt-Mgh=

1

2

Mv²，
而P=Fv=Mgv，代入上式得：
Mgvt-Mgh=

1

2

Mv²，
解得：h=t

2gL

-L
故答案为：

2gL

，t

2gL

-L

点评：对于木箱的运动由于是一个变加速运动，对应最大速度的求解不可用匀变速直线运动的公式呢，可以转换研究对象．
对应位移的求解不可用匀变速直线运动的公式呢，可以运用动能定理．