题目内容
（2013山东济南测试）如图所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m=0.1 kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力，经2s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v=2m/s。已知桌面高度为H=0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；
（2）纸带抽出过程中系统产生的内能。
【答案】(1)1.2 m (2) 0.3 J
【解析】（1）水平方向：s＝vt------
---------------------------- ①
竖直方向：H＝gt2 /2----------------------------------②
由①②联立解得：s＝1.2 m
（2）设铁块的加速度为a1，由牛顿第二定律，得 ：μmg＝ma1 --------------③
纸带抽出时，铁块的速度：v＝a1t1 --------------------------④
③④联立解得μ＝0.1
铁块的位移：s1＝
a1t12 -----------------------⑤
设纸带的位移为s2；由题意知，
s2－s1＝L---------------------- ⑥
由功能关系可得E＝μmgs2＋μmg s2－s1 ---------------------⑦ 由③④⑤⑥⑦联立解得E＝0.3 J.
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