解题思路:①木桶停止运动时,小石块做竖直上抛运动,可以求出石块的速度,由速度位移公式求出木桶的加速度,然后由牛顿第二定律求出拉力大小.
②由动能定理可以求出木桶对石块做的功.
①小木桶停止运动,小石块P作竖直上抛运动,此时它们的速度为v:
由匀变速运动的速度公式可得:v2=2gl,解得:v=
2gl=
2×10×0.2=2m/s,
对小木桶:v2=2ah,加速度为:a=
v2
2h=
22
2×0.8=2.5m/s2,
对整体,由牛顿第二定律得:F-(m+M)g=(m+M)a,解得:F=2.5N;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,由动能定理得:
W-mg(l+h)=0-0,解得:W=mg(l+h)=0.02×10×(0.2+0.8)=0.2J;
答:①拉力F的大小为2.5N;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功为0.2J.
点评:
本题考点: 动能定理;牛顿第二定律.
考点点评: 分析清楚物体运动过程,应用运动学公式、牛顿第二定律与动能定理即可正确解题.