题目内容
如图所示，质量为m=0.1kg的小铁块，放在一块质量为M=lkg的木板上，一个电动机通过一根长绳牵引小铁块，铁块与木板之间的摩擦系数μ=0.02，木板与水平桌面间的摩擦忽略不计．先握住木板，起动电动机，当铁块速度达到v0=0.1m/s且以此恒定速度匀速运动时，放开木板，此时铁块与木板右端的距离L=0.6m．问：（1）假设木板与电动机之间的距离足够远，放开木板后，木板作怎样的运动？
（2）放开木板后，铁块相对于木板的运动时间是多少？
（3）放开木板后，铁块相对于木板运动时，铁块离开木板右端的最小距离是多少？
（4）放开木板后，铁块相对于木板运动时，电动机做的功是多少？
分析：根据受力情况结合牛顿第二定律与牛顿第一定律分析运动情况；
由速度时间公式求运动时间；
由运动学公式求出二者的位移，最后求相对位移；
电动机做的功等于木板增加的动能与系统产生的内能之和．
由速度时间公式求运动时间；
由运动学公式求出二者的位移，最后求相对位移；
电动机做的功等于木板增加的动能与系统产生的内能之和．
解答：解：（1）放开木板后，木板作初速为零的匀加速直线运动，到两物体速度相同时，摩擦消失，一起以速度v0=0.1m/s作匀速直线运动．
（2）分析木板a=
=0.02m/s2，t=
=
=5s
（3）当铁块与木板间相对静止时，铁块对地位移sm=v0t=0.1×5=0.5m，木板对地位移sM=
at2=0.25m，相对位移△S=sm-sM=0.25m．
（4）电动机做的功：w=μmg?v0t=0.01J
或w=
Mv02+μmg△s=0.01J
答：（1）假设木板与电动机之间的距离足够远，放开木板后，木板作初速为零的匀加速直线运动，到两物体速度相同时，摩擦消失，一起以速度v0=0.1m/s作匀速直线运动．
（2）放开木板后，铁块相对于木板的运动时间是5s．
（3）放开木板后，铁块相对于木板运动时，铁块离开木板右端的最小距离是0.25m．
（4）放开木板后，铁块相对于木板运动时，电动机做的功是0.01J．
（2）分析木板a=
| f |
| m |
| v0 |
| a |
| 0.1 |
| 0.02 |
（3）当铁块与木板间相对静止时，铁块对地位移sm=v0t=0.1×5=0.5m，木板对地位移sM=
| 1 |
| 2 |
（4）电动机做的功：w=μmg?v0t=0.01J
或w=
| 1 |
| 2 |
答：（1）假设木板与电动机之间的距离足够远，放开木板后，木板作初速为零的匀加速直线运动，到两物体速度相同时，摩擦消失，一起以速度v0=0.1m/s作匀速直线运动．
（2）放开木板后，铁块相对于木板的运动时间是5s．
（3）放开木板后，铁块相对于木板运动时，铁块离开木板右端的最小距离是0.25m．
（4）放开木板后，铁块相对于木板运动时，电动机做的功是0.01J．
点评：本题考查了运动学公式、牛顿第二定律、以及能量守恒定律的应用，综合性较强．
练习册系列答案
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