Question

【題目】如圖所示,長度L=1 m、質量M=0．25 kg的木板放在光滑水平面上,質量m=2 kg的小物塊(可視為質點)位于木板的左端,木板和物塊間的動摩擦因數μ=0．1．現突然給木板一向左的初速度v0=2 m/s,同時對小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10 N,經過一段時間后,物塊與木板相對靜止,此時撤去拉力F ， 取g=10 m/s2,

求:
（1）物塊最終停止在木板上的位置．
（2）上述過程中拉力F做的功

Answer 1

【答案】
（1）

木塊與木板間滑動摩擦力

據牛頓第二定律知，木塊的加速度為

木板的加速度為

當木塊、木板具有共同速度時，兩者不再發(fā)生相對滑動，一直勻速運動下去．

所以 解得t=0．5 s

兩者速度大小為

可見木板此時恰好回到原位置，位移為零

此過程木塊的位移為

所以木塊最終停在木板的中點上.

（2）

拉力F做的功為W=Fx=5J

【解析】木塊與木板間滑動摩擦力
據牛頓第二定律知，木塊的加速度為
木板的加速度為
當木塊、木板具有共同速度時，兩者不再發(fā)生相對滑動，一直勻速運動下去．
所以 解得t=0．5 s
兩者速度大小為
可見木板此時恰好回到原位置，位移為零
此過程木塊的位移為
所以木塊最終停在木板的中點上． (2)拉力F做的功為W=Fx=5J ．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用滑動摩擦力的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進行計算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關.或者根據物體的運動狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解．