Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=8kg的長木板A放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N的作用，當(dāng)木板向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí)，在木板右端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，放上小物塊0.6s后撤去F，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板足夠長，取．求：

（1）放上小物塊后撤去F前，長木板與小物塊的加速度；

（2）撤去F后，二者達(dá)到相同速度的時(shí)間；

（3）整個(gè)過程系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】（1）；（2）0.24s；（3）2.8J．

【解析】試題分析：（1）對車和物體受力分析，由牛頓第二定律可以求得加速度的大小；

（2）有推力F時(shí)，車和物體都做加速運(yùn)動(dòng)，由速度公式可以求得撤去力F時(shí)兩者各自的速度；撤去力F后車減速，物體繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，由速度公式可以求得兩者達(dá)到相同速度時(shí)的時(shí)間；（3）由位移公式求出各自的位移，然后由摩擦力產(chǎn)生熱量的公式即可求出．

（1）分別對小車和物體受力分析，由牛頓第二定律可得，

物塊的加速度：

小車的加速度：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）撤去力F時(shí)車的速度：

物塊的速度：

B的速度小于A的速度，可知B繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A在水平方向只受到摩擦力

則：

速度相等時(shí)： ，

代入數(shù)據(jù)解得：t=0.24s；

（3）該時(shí)間A的位移：

B的位移：

產(chǎn)生的熱量：

聯(lián)立得：Q=2.8J