Question

高中物理题，如图所示， 在水平光滑轨道 PQ 上有一个轻弹簧其左端固定， 现用一质量 m=2.0kg

高中物理题，如图所示， 在水平光滑轨道 PQ 上有一个轻弹簧其左端固定， 现用一质量 m=2.0kg 的小物块（视为质点）将弹簧压缩后释放，物块离开弹簧后经过水平轨道右端恰好沿半 圆轨道的切线进入竖直固定的轨道， 小物块并进入半圆轨道后恰好能沿轨道运动， 经过 最低点后滑上质量 M=8.0kg 的长木板，最后恰好停在长木板最左端。已知竖直半圆轨 道光滑且半径 R=0.5m，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板与水平地面间摩擦不 计，取 g=10m/s2。
求：木板的长度
μmgL=1/2mv0^2-1/2(m+M)v共^2这道表达式左边摩擦力做功为什么是正的

Answer 1

重要信息：小物块并进入半圆轨道后恰好能沿轨道运动，由此可以知道其速度。
动能动量守恒后，得到μmgL=1/2mv0^2-1/2(m+M)v共^2
这道表达式左边摩擦力做功为什么是正的？
滑动摩擦力μmg
对m做负功，导致其速度降低，整体能量减少
对M做正功，速度提高，能量增加，
该过程μmgL为整个系统损失能量

Answer 2

这个表达式利用能量守恒的思想
V0 指小物块刚滑上木板的速度
共同的速度为 V
动能的减少量1/2mv0^2-1/2(m+M)v 这部分能量克服摩擦力做功了
所以 有式子μmgL=1/2mv0^2-1/2(m+M)v

追问

能量克服摩擦力做功，那不是-μmgL么，我做题的时候有些题是负的，有些题是正的，要如何判断？

追答

对整体系统用 动能定理 合外力做的功，等于运动的改变量
-μmgL=1/2(m+M)v - 1/2mv0^2 两边同乘以 -1 就得到μmgL=1/2mv0^2-1/2(m+M)v
我觉得吧，在做题过程中，不要拘泥于 是正负，

追问

那题目如果是摩擦力做正功呢？不就是正的，做负功不就是的吗？

追答

p

摩擦力可以做正功，这道题目中，作个体法分析，摩擦力对木板是做正功的，具体问题具体分析
μmgS1=1/2 MV^2
对小物块来说
-μmgS2=1/2mv ^2-1/2 m v0^2
S2-S1=L