(1)已知此题分为两个部分,第一阶段设为A段,为木块为在木板上减速,而木板加速,直到木块和木板速度相等为v1.第二阶段设为B段,为木块和木板速度相等,共同减速的过程,直至停止.
在A阶段:
木板给予木块的摩擦力是:F块摩=mg*u1=3mgu
加速度是:a块=mg*u1/m=3gu
木板收到的合力是木块和地面共同给的为:
F合板=F地摩+F块摩=mg*u1-(Mg+mg)*u2=mgu
木板加速度是:a板=mgu/m =gu
所以两物体共同达到v1时,时间为t1,有公式:
v0-(a块*t1)=a板*t1
解得:t1=v0/4gu v1=t1*a板=v0/4
在B阶段有,木板和木块合为一体共同受合力:
F合=F地摩=(Mg+mg)*u2=2mgu
整体加速度为:a合=F合/(m+M)=ug
时间为 :t2=(v1-0)/a合=v0/4gu
综合A,B段,总时间为t=t1+t2=v0/2gu
(2)木板在地上滑行的距离,有两阶段,所以分开算:
在A阶段:木板从0加速到v1,时间已知,所以有平均速度公式:
s板1=((v1+0)/2 ) *t=v0²/32gu
在B阶段:木板以相同的加速度从v1减速到0,是个逆过程相同,距离也相同:
有s板=2*s板1=v0²/16gu
(3)木块在木板上所走的距离为A阶段的问题.
在A阶段:木块走了S块1,木板走了s板1,所以滑行的距离是
s滑=s块1-s板1
有运动学知识,平均速度公式:
s块1=((v0+v1)/2 ) *t1=5v0/32gu
滑行的距离s滑=5v0²/32gu-v0²/32gu=v0²/8gu
解毕.