Question

【題目】如圖所示，長L=1.25m，質量M=8kg的平板車靜止在光滑水平面上，車的左端放一質量m=2kg的木塊，它與車面間的動摩擦因數μ=0.2，今以水平恒力F=10N拖木板在車上滑行，物體最終從車的右端滑落，木塊在小車上滑動的過程中，問：

(1)木塊和小車對地的加速度各是多少？

(2)拉力對木塊做了多少功？

(3)小車和木塊各獲得多大動能？

(4)摩擦產生多少熱量？

Answer 1

【答案】(1)3m/s2，0.5m/s2；(2)15J；(3)9J，1J；(4)5J

【解析】

(1)以木塊為研究對象，由牛頓第二定律

解得

再以小車為研究對象

解得

(2)由勻變速直線運動的追擊問題可知

解得

在這1s間木塊位移為

拉力做功

(3)以木塊為研究對象，摩擦力做功為

所以合力對木塊做功為9J，由動能定理可知木塊獲得動能為9J。小車位移為

摩擦力對小車做功為

即小車獲得動能為1J。

(4)系統內一對摩擦力對系統做功為

即摩擦產生了的熱量。