Question

如圖所示，一質量為1kg的長木板AB靜止在光滑水平面上，木板的左側固定一弧形軌道，軌道末端切線水平，軌道與木板靠在一起，且末端高度與木板高度相同。現在將質量為1kg的小木塊從高為h=0.45m處由靜止釋放，小木塊滑離弧形軌道時的速度為2m/s，并且以此速度從木板左端滑上木板。由于滑塊與木板間存在摩擦作用，木板也開始向右滑動，從小木塊接觸木板到兩者達到共同速度經歷時間為2s。
（1）小木塊在弧形軌道上克服摩擦力的功？
（2）二者相對靜止時共同速度為多少？
（3）小木塊和木板間的摩擦力大小是多少？

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）設小木塊在弧形軌道上克服摩擦力做功為W_f，根據動能定理
有          
所以，                                             5分
（2）木塊在木板上發生相對滑動的過程，滿足動量守恒
有              
所以，                                              5分
（3）選向右為正方向，對木塊在木板上滑行過程應用動量定理
有                
所以，                                                5分