(1)假设水平面光滑
则由动量守恒定理可知(滑块与长木板所组成的系统动量守恒)
设系统最后的速度为V1 有mV0=(m+M)V1 所以V1=0.5V0=0.6m/s
滑块手摩擦力f=mgU2 =ma2 a2=gU2=4 长木板加速度a1=a2=4
所以滑块运动的位移S2=(V0平方--V1平方)/(2a2)=0.135m
长木板位移S1=V1的平方/2a1=0.045m
所以长木板最短长度为L=S2-S1=0.09m
(2)若U1=0.1
运动过程分析:小滑块一直做匀减速运动(在两物体相对静止前以加速度为4做匀减速,相对静止后以加速度为1做匀减速运动) 长木板在相对静止前做匀加速运动(加速度为2),在相对静止后与滑块一起做匀减速运动(加速度为1)
则滑块受摩擦力为f1=mgu2 a2=gu2=4
长木板受力为f2=mgu2-(m+M)gu1 a1=2
所以相对静止瞬间 二者速度V1相同 所以有关系:V0--a2t=a1t t=0.2s
V1=a1t=0.4m/s
此阶段滑块位移s1=(V0平方--V1平方)/(2a2)=0.035m
相对静止后 a为1
所以位移s2=V1的平方/(2a)=0.08m
综上 s=s1+s2=0.115m
(写这些过程比较麻烦啊,编辑了很久 )