Question

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量M=2kg、長L=1.5m的木板靜止在光滑水平面上，在板右端靜止放置一可視為質(zhì)點的小滑塊，小滑塊質(zhì)量m=1kg，小滑塊與木板之間動摩擦因數(shù)=0.2。開始有水平恒力F作用在木板上然后撤去，木板運動情況如乙圖所示，g=10m/s2。則下列說法正確的是（ ）

A.恒力F大小為10NB.滑塊滑離木板時速度為

C.木板最終速度為3m/sD.第1s內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生熱量為2J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．當(dāng)小滑塊與木板間的摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力時，兩者即將相對滑動，此時兩者具有相對靜止時的最大加速度，對小滑塊分析，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

由圖乙可知長木板在最開始的加速度為

因

則小滑塊一開始就相對長木板滑動，兩者的摩擦力為滑動摩擦力，即，對長木板分析，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

故A正確；

BC．由乙圖可知，經(jīng)過ts小滑塊滑離木板，木板做勻速直線運動；分離前小滑塊一直做勻加速直線運動，加速度為，根據(jù)位移時間公式有

對木板分析，在0-1s過程，做加速度為的勻加速度直線運動，根據(jù)速度時間圖象圍成的面積表示位移，則有

在1s-ts，木板做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

根據(jù)位移時間公式有

根據(jù)位移關(guān)系有

即

解得

(其中t=2s舍去)

則此時小滑塊的速度為

木板的最終速度為

故B正確，C錯誤；

D．第1s內(nèi)小滑塊的位移為

則小滑塊相對木板的位移為

則第1s內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生熱量為

故D正確。

故選ABD。