Question

10個同樣長度的木塊放在水平地面上，每個木塊的質(zhì)量m=0.5kg、長度L=0.6m，它們與地面之間的動摩擦因數(shù)，在左方第一個木塊上放一質(zhì)量M=1kg的小鉛塊（視為質(zhì)點），它與木塊間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)給鉛塊一向右的初速度，使其在木塊上滑行。g取10m/s²,求：

（1）開始帶動木塊運動時鉛塊的速度；  
（2）鉛塊與木塊間因摩擦產(chǎn)生的總熱量；
（3）鉛塊運動的總時間。

Answer 1

（1）（2）J（3）

試題分析：（1）設(shè)鉛塊可以帶動n個木塊移動，以這幾個木塊為研究對象，鉛塊施加的摩擦力應(yīng)大于地面施加的摩擦力，即         （1分）
解得  
取，此時鉛塊已滑過8個木塊                 （1分）
根據(jù)動能定理        （2分）
代入數(shù)據(jù)得，剛滑上木塊9時鉛塊的速度    （1分）
（2）對鉛塊M: 2.5m/s²   （1分）
對木塊9+10：      （1分）
令，則它們獲得共同速度所需時間           （1分）
鉛塊位移，木塊位移                    （2分）
鉛塊相對木塊位移 （小于L）          （1分）
鉛塊與木塊間因摩擦產(chǎn)生的總熱量J         （2分）
（3）由（2）問知，共同速度                      （1分）
鉛塊、木塊一起做勻減速運動的時間              （1分）
鉛塊在前8個木塊上運動時間                 （1分）
鉛塊運動的總時間                         （1分）