题目内容
【题目】如图,在光滑水平面上放置一质量为 M=2kg 的足够长的木板,在长木板的左端放置一质量为m=1kg 的小木块(可视为质点),木块和木板之间的动摩擦因数为 μ=0.4。现给木板一向左的初速度v0=5m/s,同时对木块施加一水平向右的恒力F=5N,力F作用时间t后撤去,最终木块和木板均处于静止状态。g=10m/s2,求:
(1)时间t为多少?
(2)整个过程中,系统产生的热量Q是多少?
【答案】(1)(2)
【解析】(1)对木板和木块组成的系统,由动量定理得即可求解时间t;(2)求出在力F作用下的最大位移,根据能量守恒定律即可求解系统产生的热量Q.
(1)对木板和木块组成的系统,以向右为正方向 ,由动量定理得:
,解得:t=2s
(2)在力F作用下,对木块,由牛顿第二定律得:
,解得:
则:
由能量守恒定律得:
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