如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的平木板正以速度v向右运动。现把一质量为m的木块无初速地放到平木板的右端,由于木块与平木板间摩擦力的作用,平木板的速度将要发生

◎ 题目

如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的平木板正以速度v向右运动。现把一质量为m的木块无初速地放到平木板的右端,由于木块与平木板间摩擦力的作用,平木板的速度将要发生变化。为使平木板保持原有的速度不变,必须及时对平木板施加一向右的水平恒力F。当水平恒力作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随平木板一起以速度v共同向右运动。求在上述过程中,水平恒力对平木板做的功。

◎ 答案

解:设木块和平木板间的动摩擦因数为,当木块无初速放上木板后,由于相对滑动,使木板受到向左的摩擦力,要使木板能保持匀速不变,水平恒力F的大小应满足:F=μmg
而木块在滑动摩擦力的作用下,作匀加速运动,设历时t将与木板速度相同。则
 
所以:
在这段时间内,木板的位移:
所以,水平恒力对木板做的功为:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的平木板正以速度v向右运动。现把一质量为m的木块无初速地放到平木板的右端,由于木块与平木板间摩擦力的作用,平木板的速度将要发生…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】,【功】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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