m的对地加速度a=ug,M的对地加速度A=(F-umg)/M
设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为
sm=0.5at^2,sM=0.5At^2,且有sM=sm+L。即L=0.5(A-a)t^2,解得t^2=2ML/(F-ug(M+m))
故有sM=(F-umg)L/(F-u(M+m)g)。所以对木板,摩擦力做功为umg*sM
对木块,摩擦力做功为umg*(sM-L)
此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功
由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为
F-μmg=Ma1
μmg=ma2
a1=(F-μmg)/M
a2=μg
s1=0.5a1t^2=0.5(F-μmg)t^2/M
s2=0.5a2t^2=0.5μgt^2
s1/s2=(F-μmg)/Mμg
s1==s2x(F-μmg)/Mμg
s1-s2=L
s2=MμgL/(F-μmg-Mμg)
s1=(F-μmg)L/(F-μmg-Mμg)
摩擦力对木版做的功μmg(F-μmg)L/(F-μmg-Mμg) 负功
摩擦力对木块做的功μmgMμgL/(F-μmg-Mμg) 正功
首先它们之间的滑动摩擦力是μmg
对于小物块m来说,我们地面上的观察者看它始终没动也就是说移动距离s为零,这样不管摩擦力向什么方向fs始终为零,即摩擦力对m做的功为零。
对于长木板来说摩擦力是阻碍它运动的,也就是说长木板所受的摩擦力的方向和它的运动方向相反,我们看到长木板从m下面抽出共移动了L的距离,所以摩擦力对长木板做的功是负的,其数值为-μmgL
两物体所受的摩擦力是一样的,都是umg。因为两个摩擦力是相互作用力的,所以说大小相等,方向相反,但是,摩擦力对两个物体做的功不一样,是因为位移不一样
首先a板=(F-umg)/M,a小块=umg/m=ug
由于小块相对于板的位移即板长,故
0.5*a板*时间t的平方-0.5*a小块*时间t的平方=L
解的t=根号下(2L/F-umg-uMg)
所以摩擦力对小块做的功=小块的动能E=0.5mv平方=0.5m(a小块*t)平方=。。。。。。
摩擦力对板做的功E就=umgL
解的可能有问题,但具体的步骤是没错的了
研究对象不同,受到的力当然不一样