Question

如图所示，在光滑水平面上质量为M的小车正以速度υ0向右运动，现有一质量为m的物块以速度υ0从右端冲上小

如图所示，在光滑水平面上质量为M的小车正以速度υ0向右运动，现有一质量为m的物块以速度υ0从右端冲上小车，为了使小车保持匀速运动，对小车施加一个水平力．当两者速度相等时，撤去水平力．设小车足够长，不计空气阻力，求水平力对小车做的功．

Answer 1

木块放上小车后受到向右的滑动摩擦力作用先做匀减速运动，后反方向匀加速运动，整个过程是匀变速运动，以向右为正，根据动量定理，得：
ft=mv₀-（-mv₀）
对小车受力分析，拉力F与滑动摩擦力平衡，有：F=f
时间t内小车的位移为：S=v₀t
故拉力做的功为：W_F=FS=fs
联立以上四式可解得：W_F=2mv₀²
答：水平力对小车做的功为2mv₀²．