Question

一道高中物理题。求解释下。

如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动．取g=10m/s2．求：（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端．（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功．（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能．

解法我大概懂了 我想问的是。为什么第一问的加速度是3m/s2 啊？ 铁块的加速度是4m/s2
而木块受到摩擦力4N加速度是1m/s2，但是两个的方向应该是相反的啊？摩擦力方向向右，而拉力方向向左，两个的加速度怎么能当成同向来算呢？我问同学，他说是什么反作用力。求大神给解答下。顺便说下木板到底是如何移动的。为什么？

Answer 1

第一问的中的3m/s2 ，没错，是指的木块与铁块的相对加速度。 铁块的加速度是4m/s2（方向向左），而木块受到摩擦力4N加速度是1m/s2（也是方向向左）。他们的加速度的方向是一致的，不是相反的。所以他们两者的相对加速度就是3m/s2。 你所问的木块与铁块都 是向左运动的。解答见图示说明。

追问

可以解释下为什么木块的加速度方向向左吗

追答

不是拉力8N向左嘛，对于铁块来说，它还受到一个滑动摩擦力，大小为4N，方向向右。所以铁块的运动会向左。
对于木块来说，在水平方向就只受到铁块给他的滑动摩擦力，根据作用力与反作用力的关系，这个大小为4N，但是方向就向左。

Answer 2

首先你没有明白摩擦力，摩擦力这样理解是阻碍两个物体相互运动的内力，内力为一对方向相反的力。对于铁块它向左运动，摩擦力与运动方向相反，摩擦力向右；对于木板，摩擦力阻止木板与铁块发生相对运动，所以在摩擦力作用下木块会跟随铁块运动减少相对运动，木块的摩擦力向左。
因此木板和铁块的运动方向都是向左的！
问题在于你分析问题的时候没有区分对象，对于铁块和木板应该分别进行受力分析。

先铁块，铁块像左运动时确定的，铁块受到摩擦力向右。
再木块，由于摩擦力是方向相反内力，木块受到摩擦力向左。（此时摩擦力是驱动木块运动的力，摩擦力的本质是是减小与铁块的相对运动）。这样明白了吧，不明白自己两个小箱子在光滑地板上推一推，看看是不是两个箱子运动方向相同。
学习物理要把物理逻辑和实际联系起来，物理学是实践总结的科学，初学不明白就自己去做个小实验！
祝你学习进步！！

Answer 3

加速度是3m/s2是铁块相对于模板的加速度。因为相对位移是6m
铁块收到向左的拉力8N 和向右的摩擦阻力4N
木板只收到一个向左的摩擦力4N！
铁块和木板之间的摩擦力是一个相互作用力 大小相等 方向相反！

Answer 4

力F向左拉，导致m有向左运动的趋势，m与M有分开的趋势，f则会阻止这种趋势。所以，m受到的f向右，而M受到的f向左。所以am=4m/s2，a M=1m/s2，而这是以地面为参考系，为计算方便，选M为参考系，am=3m/s2。

追问

为什么M受到的摩擦力向左啊？地面是光滑的啊？难道是铁块和木板的摩擦力吗？

Answer 5

是这么回事，当乙车的速度等于甲车速度时，如果不碰撞，则以后它们又拉开距离不会再碰。
所以两车速度相等时，就是能否相碰的临界条件。