Question

一道高二物理题 如图,一个质量为M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的

如图，一个质量为M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A，现以地面为参考系，给A、B以大小均为4.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板。站在地面的人看到一段时间内小木块A在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是（）
A、2.4m/s
B、2.8m/s
C、3.0m/s
D、2.6m/s

Answer 1

木块A与木块B构成的系统所受合外力为零，所以动量守恒。

根据动量守恒定律：
MVB+mVA=（M+m）V

规定B的初速度方向为正方向，代入数据得：
3x4+1x（-4）=(3+1)V

12-4=4V

v=2m/s

所以：小木块A先是减速运动到VA=0m/s，然后加速运动到VA=2m/s，某一时刻，小木块A在做加速运动，所以得出是VA=0m/s之后的事情。

MVB+mVA=MVB'+mVA'

12-4=3VB'+0

VB'=2.67m/s

所以之后，VB的速度满足：

2m/s<VB‘<2.67m/s

选A、D。

追问

我想问一下 当A的速度为0，求B的速度时 我采用动能定理解 也就是说 B对A做的负功等于A对B做的负功 以此求出B那时的速度 可为什么算的大概是3.2m/s 而不是2.67m/s

请教一下 谢谢

追答

这道题我没有考虑过用动能定理解决，如果考虑动能定理：合外力对物体做的总功等于物体动能的变化。所以分开考虑A和B的话，由于滑动摩擦因数未知，滑动摩擦力无法求出，我知道你是根据作用力与反作用力大小相等，方向相反，所以觉得无需知道滑动摩擦因数，也无需知道滑动摩擦力的大小，也能得出A对B的滑动摩擦力和B对A的滑动摩擦力相等。问题是还要考虑位移S，相对位移此题无法求出。

追问

我的意思是根据A物体的动能变化量（可以求出）也就是B物体的动能变化量来求，也就是说 无须知道相对位移而可以直接求功 因为造成A物体动能变化只是摩擦力做功，造成B物体动能变化也是摩擦力做功 且这二者摩擦力做工相等 。。结果答案算起来不对，是不是我的思路有问题 麻烦您计算一下 谢谢

追答

你怎么知道这二者摩擦力做功相等?根据什么原理？

摩擦力做功，除了改变物体的动能之外，还有一部分变成了内能。

因为造成A物体动能变化只是摩擦力做功 （对）
造成B物体动能变化也是摩擦力做功 （对）

且这二者摩擦力做工相等 。（错，这个结论无法用任何定理和定律得出）

追问

麻烦再请问一下 因为二者摩擦力大小相等 相对位移相等 W=fS 所以这二者摩擦力做功相等 这难道不对吗

追答

我前面说了，相对位移无法求出。

W=fS，这里的S不是相对位移；

Q=f△s，这里的△s才是相对位移。

一对相互作用的摩擦力分别对两个物体做功，如果是滑动摩擦力，这两个功的代数和一定是负值，因为除了机械能在两个物体间转移以外，还有一部分机械能转化为内能。

Answer 2

，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A，现以地面为参考系，给A