Question

如圖所示，在光滑水平地面上靜放著質(zhì)量為m=2Kg的小滑塊和質(zhì)量為M=4Kg、長(zhǎng)L=8m的薄板�；瑝K和薄板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若向薄板施加水平拉力F=20N，作用2s后撤去，取g=10m/s²。求：

（1）拉力F所做的功。

（2）薄板在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最終速度。

Answer 1

（1）160J（2）

解析:

（1）由牛頓第二定律可得：二者要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

滑塊的加速度                (1分)

薄板的加速度               (1分)

若薄板足夠長(zhǎng)，2s時(shí)二者對(duì)地位移分別為：

   (1分)           (1分)     

兩者的相對(duì)位移＜L         (1分)  說(shuō)明此時(shí)滑塊沒(méi)有脫離薄板     

所以拉力做的功為：              (2分)

（2）力F撤消瞬間，兩者的速度分別為：  (1分)   (1分)

若薄板足夠長(zhǎng)，則二者最終共速為，由動(dòng)量及能量守恒定律可得：

       (2分)

    (2分)

代入數(shù)字解得： (1分)    ＜ （滑塊沒(méi)有離開(kāi)薄板）(1分)

所以二者最終共速           (1分)