【正文】
可解得.FL-μ(M-m)gs1=-189。(M-m)v02對末節(jié)車廂,根據(jù)動能定理有-μmgs2=-mv02而Δs=s1-s2 由于原來列車勻速運動,所以F=μMg.以上方程聯(lián)立解得Δs=ML/(M-m).說明:對有關(guān)兩個或兩個以上的有相互作用、有相對運動的物體的動力學問題,應(yīng)用動能定理求解會很方便.最基本方法是對每個物體分別應(yīng)用動能定理列方程,再尋找兩物體在受力、運動上的聯(lián)系,列出方程解方程組.(二)應(yīng)用動能定理的優(yōu)越性(1)由于動能定理反映的是物體兩個狀態(tài)的動能變化與其合力所做功的量值關(guān)系,所以對由初始狀態(tài)到終止狀態(tài)這-過程中物體運動性質(zhì)、運動軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問題不必加以追究,就是說應(yīng)用動能定理不受這些問題的限制.(2)-般來說,用牛頓第二定律和運動學知識求解的問題,用動能定理也可以求解,而且往往用動能定理求解簡捷.可是,有些用動能定理能夠求解的問題,應(yīng)用牛頓第二定律和運動學知識卻無法求解.可以說,熟練地應(yīng)用動能定理求解問題,是-種高層次的思維和方法,應(yīng)該增強用動能定理解題的主動意識.(3)用動能定理可求變力所做的功.在某些問題中,由于力F的大小、方向的變化,不能直接用W=Fscosα求出變力做功的值,但可由動能定理求解.【例4】如圖所示,質(zhì)量為m的物體用細繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運動,拉力為某個值F時,轉(zhuǎn)動半徑為R,當拉力逐漸減小到F/4時,物體仍做勻速圓周運動,半徑為2R,則外力對物體所做的功的大小是: A. B. C. D. 零解析:設(shè)當繩的拉力為F時,小球做勻速圓周運動的線速度為v1,則有F=mv12/R……①當繩的拉力減為F/4時,小球做勻速圓周運動的線速度為v2,則有F/4=mv22/2R……②在繩的拉力由F減為F/4的過程中,繩的拉力所做的功為W=189。mv22-189。mv12=-188。FR所以,繩的拉力所做的功的大小為FR/4,A選項正確.說明:用動能定理求變力功是非常有效且普遍適用的方法.【例5】質(zhì)量為m的飛機以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升,若飛機在此過程中水平速度保持不變,同時受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力).今測得當飛機在水