Question

【题目】如图所示,长度L=1 m、质量M=0．25 kg的木板放在光滑水平面上,质量m=2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0．1．现突然给木板一向左的初速度v0=2 m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10 N,经过一段时间后,物块与木板相对静止,此时撤去拉力F ， 取g=10 m/s2,

求:
（1）物块最终停止在木板上的位置．
（2）上述过程中拉力F做的功

Answer 1

【答案】
（1）

木块与木板间滑动摩擦力

据牛顿第二定律知，木块的加速度为

木板的加速度为

当木块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，一直匀速运动下去．

所以 解得t=0．5 s

两者速度大小为

可见木板此时恰好回到原位置，位移为零

此过程木块的位移为

所以木块最终停在木板的中点上.

（2）

拉力F做的功为W=Fx=5J

【解析】木块与木板间滑动摩擦力
据牛顿第二定律知，木块的加速度为
木板的加速度为
当木块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，一直匀速运动下去．
所以 解得t=0．5 s
两者速度大小为
可见木板此时恰好回到原位置，位移为零
此过程木块的位移为
所以木块最终停在木板的中点上． (2)拉力F做的功为W=Fx=5J ．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用滑动摩擦力的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算，其中FN 是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解．