Question

如圖為一裝置的示意，小木桶abcd的質量為M =0.18kg，高L = 0.2m，其上沿ab離擋板E的豎直距離h = 0.8m，在小木桶內放有一質量m=0.02kg的小石塊P（視為質點）。現通過細繩對小木桶施加一個豎直向上的恒力F，使小木桶由靜止開始向上運動，小木桶的上沿ab與擋板E相碰后便立即停止運動，小石塊P上升的最大高度恰好與ab相平。

求：
①拉力F的大小；
②小石塊P由靜止開始到最高點的過程中，小木桶abcd對它做的功。（取g = 10m/s²，空氣阻力和定滑輪摩擦均忽略不計）。

Answer 1

(1)  (2)

試題分析：（1）小木桶停止運動，小石塊P作豎直上拋運動，此時它們的速度為v：
            （3分）
對小木桶：        （3分）
對整體：          （4分）
（2）小石塊P由靜止開始到最高點的過程中，由動能定理得：
            （6分）
點評：整體法和隔離法在我們分析問題時，是一種非常便捷有用的方法，并且也是現在考試的一個熱點