跪求高一物理 4种解法

Question

再光滑的水平面上有一平板小车M正义速度V向右运动。现将一质量为m的木块无初速度的放在小车左端上，由于小车和木块间摩擦力的作用，小车的速度将发生变化。为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F，为F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能随小车一起以速度V共同向右运动。设木块和小车间的动摩擦因数为u，则在上述过程中，水平恒力F对小车做了多少功？
跪求4中解法，至少要有运动学的，能量守恒的

Answer 1

1。着眼于m，采用动力学：m的加速力即为动摩擦力f=mgu，加速度为a=mgu/m=gu。m由初速为零加速到速度为V，所用时间为t=V/(gu)。

在t时间内，m在M上所经过的路程为s=0.5*at^2=0.5*V^2/(gu)。F做功W=Fs=f*s=0.5*V^2/(gu)*mgu=0.5mV^2。

2。着眼于m，采用动量守恒：m在速度V下的动量为mV，产生该动量的力F=f=mgu。根据Ft=mV，t=mV/f=V/(gu）。
以下同1。

3。着眼于m，采用能量守恒：在m看来，从初速为零到速度为V，所增加的动能EK=0.5mV^2,这就是F=f=mgu做的功。

4。着眼于M，采用运动学：前面部分同方法1，求出动摩擦力f=mgu，加速度为a=mgu/m=gu，t=V/(gu)。

在t时间内，F=f，M在t时间内所经过的距离为S=0.5Vt=0.5V^2/(gu)。因此F做功W=FS=0.5m*V^2。 （注：S=2s）