Question

【题目】如图所示，一长木板B的质量M=4kg，静止在光滑水平地面上。现有一质量m=1kg的小滑块A以v0=3m/s的初速度向右滑上长木板，同时对滑块施加一个大小F=2N的水平向右的恒定拉力。当木板与滑块的速度达到相等的瞬间，木板恰好碰到右方的固定挡板P并立刻停止运动，滑块继续运动一段时间后停在木板上。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)滑块与木板各自的加速度

(2)木板右端与挡板P之间的初始距离d。

(3)整个过程滑块和木板组成的系统由于摩擦产生的热量Q。

Answer 1

【答案】(1) 2m/s2；1m/s2；(2)0.5m；(3)7J

【解析】

(1)A、B间的摩擦力

可知，所以A做匀减速运动

由牛顿第二定律可得

加速度大小

对B由牛顿第二定律可得

(2)设经过时间两者速度相等，由运动学公式可得

解得

所以木板右端与挡板P之间的初始距离

(3)木板停下后，A继续做匀减速运动直至停下，A全过程相对地面的位移为，则有

解得

所以整个过程系统克服摩擦力做功为