Question

在水平的冰面上放置兩個相距為L的木箱A和B，木箱的質量均為m，用水平恒力F推動木箱A向B運動，經過一段時間后撤去F，木箱A繼續向著木箱B運動，并與木箱B碰撞后結合在一起繼續運動。已知兩個木箱一起向前滑動的最大距離為s，兩個木箱與冰面之間的動摩擦因數均為，重力加速度為g。求恒力F作用的時間。

 

Answer 1

解析:

設兩個木箱結合在一起時的速度為v，兩個木箱一起滑行的過程中，根據動能定理，有

                                                                 2，                                             （3分）

         設兩個木箱碰撞前木箱A的速度為v₁，根據動量守恒定律，有：

                                                                   mv₁ = 2mv，                                                       （3分）

         在木箱A與B碰撞之前，設在恒力F作用下木箱A移動的距離為s₁，由動能定理，有：

                                                                 Fs₁ –，                                          （4分）

         木箱的恒力F作用下做勻加速運動，設運動的加速度為a，恒力作用時間為t，根據牛頓第二定律和運動學公式，

                                                        F –，                                                              （4分）

                                                        s₁ =。                                                                       （3分）

         聯立以上各式，解得：         t =。                                        （3分）