如图所示.质量为M0=4kg的木板静止在光滑的水平面上.在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块.铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4.在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N.铁块在长L=6m的木板上滑动．取g=10m/s2．求:(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端,(2)在铁块到达木板左端的过程中.恒力F对铁块所做的功,(3)在铁块到达木� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

如图所示，质量为M₀=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动．取g=10m/s²．求：
（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端；
（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功；
（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能；
（4）此过程因为摩擦而产生的热量．

分析（1）由牛顿第二定律要分别求得两物体的加速度，则由位移公式可求得两物体位移的表达式，由两位移间的关系可求得时间；
（2）求得铁块的位移，由功的公式可求得恒力所做的功
（3）分别对木板和铁块由动能定理求得动能，则可求得总动能
（4）因为摩擦力是恒力，铁块相对木板的位移为S，根据W=FS即可求摩擦产生的热

解答解：（1）铁块与木板间的滑动摩擦力f=μmg=4N
铁块的加速度a₁=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{8-4}{1}$=4m/s²；
木板的加速度a₂=$\frac{f}{m}$=$\frac{4}{4}$m/s²=1m/s²；
铁块滑到木板左端的时间为t，则$\frac{1}{2}$a₁t²-$\frac{1}{2}$a₂t²=L
代入数据解得：t=2s
（2）铁块位移s₁=$\frac{1}{2}$a₁t²=$\frac{1}{2}$×4×2²=8m
恒力F做的功W=Fs₁=8×8J=64J
（3）木板位移s₂=$\frac{1}{2}$a₂t²=2m
铁块的动能E₁=（F-f）s₁=（8-4）×8=32J
木板的动能E_B=fs₂=4×2J=8J
铁块和木板的总动能E_总=E₁+E_B=32J+8J=40J
（4）铁块的相对木板的位移为S=s₁-s₂=8-2=6m
所以摩擦产生的热为Q=fS=4×6=24J
答：（1）经过2s时间铁块运动到木板的左端．
（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功是64J
（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能为40J；
（4）此过程因为摩擦而产生的热量为24J．

点评本题要注意正确区分两物体的受力情况及运动情况，注意力、质量等物理量的同一性，不能将其他物体受力强加在某一物体上，注意动能定理与能量守恒的应用．

练习册系列答案

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2．

超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电池相连的导体棒，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场（磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出），以下说法正确的是（　　）

	A．	要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的负极
	B．	改变超导线圈中电流的方向，可控制船前进或倒退
	C．	若接入电路的海水电阻为R，其两端的电压为U，电路中的电流为I，则UI＞I²R
	D．	该超导电磁船应用的是电磁感应原理

3．

轻质弹簧上端固定，下端连接质量m=3kg的物块A，物块A放在平台B上，通过平台B可以控制A的运动，如图所示．初始时A、B静止，弹簧处于原长．已知弹簧的劲度系数k=200N/m，g=10m/s²．（计算结果保留两位有效数字）
（1）若平台B缓慢向下运动，求：A、B一起竖直下降的最大位移x₁．
（2）若平台B以a=5m/s²向下匀加速运动，求：A、B一起匀加速运动的时间t及此过程中B对A做的功W．

20．

如图所示，M、N两点有两等量异种点电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，b是M、N连线的中垂线，a、c关于b对称．点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交点．已知一带负电的试探电荷从d点移动到e点时，该电荷的电势能增加．以下判断正确的是（　　）

	A．	M点处放置的是正电荷
	B．	d点的电势高于f点的电势
	C．	d点的场强与f点的场强相同
	D．	将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点，电势能先增大后减小

7．质量为m的物体静止在桌面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ，现用一水平力F推物体加速运动一段时间后，撤去此力，物体再滑行一段时间后静止．已知物体运动的总路程为S，求：
（1）推力对物体做的功；
（2）有推力作用时移动的距离l．

17．