Question

在2006年某暑假物理探究性學習夏令營中有這樣一個設計題目：試設計并制作一輛小車，要求小車能行駛盡可能遠．對小車的要求是：車高不得超過75cm，車的質量為3.6kg，車的動力是使用質量是2.4kg的重物的重力，通過這一部分重力做功，來達到驅動小車前進的目的．為此，有位同學的設計方案是：如圖所示，繩的一端拴在2.4kg的重物上，通過定滑輪，另一端一圈一圈地繞在后輪軸上，當2.4kg的重物在0.75m高處因自身重力作用而緩慢下沉時，繩就帶動轉軸轉動，從而使車輪轉動，帶動小車前進，求小車的前進的最大距離．（小車與地面的動摩擦因數μ=0.2，忽略車子內部各部分傳動裝置的能量損失）

Answer 1

分析：重物重力做功與地面摩擦力做功等于動能的變化量．根據動能定理求出小車前進的最大距離．

解答：解：由動能定理有：mgh=μ（M+m）gS
解得：S=

mh

μ(M+m)

=1.5m
答：小車前進的最大距離為1.5m．

點評：解決本題的關鍵抓住系統動能變化量為零，結合動能定理進行求解．