Question

如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q（可視為質點），現用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動．若保持拉力的功率不變，經過時間t，木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續向上運動，且恰能到達木箱頂端．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為

2gL

，時間t內木箱上升的高度為

t

2gL

-L

．

Answer 1

分析：分析物體的運動過程，注意其中物理量的變化．
選擇正確的研究對象運用物理規律求出問題．
求木箱的最大速度可以轉換求解小物體的豎直上拋的初速度．
對整體應用動能定理求解時間t內木箱上升的高度．

解答：解：設木箱和小物體的總質量為M．當木箱達到最大速度時，拉力F=Mg．
設最大速度為v，
木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，
小物體會以最大速度V繼續向上做勻減速運動，且恰能到達木箱頂端．
由v²=2gL，得：v=

2gL

對整體應用動能定理
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
故答案為：

2gL

，t

2gL

-L

點評：對于木箱的運動由于是一個變加速運動，對應最大速度的求解不可用勻變速直線運動的公式呢，可以轉換研究對象．
對應位移的求解不可用勻變速直線運動的公式呢，可以運用動能定理．