Question

【題目】如圖所示，質量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，當木板向右運動的速度達到時，在木板右端輕輕地放上一個大小不計，質量為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摩擦因數，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，二者達到相同速度的時間；

（3）整個過程系統產生的摩擦熱（結果保留兩位有效數字）．

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，車和物體都做加速運動，由速度公式可以求得撤去力F時兩者各自的速度；撤去力F后車減速，物體繼續做加速運動，由速度公式可以求得兩者達到相同速度時的時間；（3）由位移公式求出各自的位移，然后由摩擦力產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：

代入數據解得：

（2）撤去力F時車的速度：

物塊的速度：

B的速度小于A的速度，可知B繼續做加速運動，此時A在水平方向只受到摩擦力

則：

速度相等時： ，

代入數據解得：t=0.24s；

（3）該時間A的位移：

B的位移：

產生的熱量：

聯立得：Q=2.8J