Question

【题目】如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达 到时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10m／s2，求：

(1)水平恒力F的大小；

(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；

(3)整个过程中摩擦产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）8N（2）13.6m（3）12J

【解析】试题分析：（1）设小物块与小车保持相对静止时的速度为v，对于小物块，在t1=2s时间内，做匀加速运动，则有：

对于小车做匀加速运动，则有：

联立以上各式，解得：F="8N"

（2）对于小物块，在开始t1=2s时间内运动的位移为：

此后小物块仍做匀加速运动，加速度大小为，则有

x=x1+x2

联立以上各式，解得：x=13.6m

（3）整个过程中只有前2s物块与小车有相对位移

小车位移：

相对位移：

解得：Q=12J