题目内容
15．
如图所示，静止在光滑水平桌面的布带上有一质量为m=1.0kg的小铁块，它离布带的右端距离为L=0.5m，铁块与布带间动摩擦因数为μ=0.1．现用力从静止开始向左以a0=2m/s2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g取10m/s2，则：（1）将布带从铁块下抽出需要多长时间？
（2）铁块离开布带是的速度大小？
（3）若布带的质量为M=0.6Kg，则在抽出布带的过程中，水平力F所做的功为多少？
分析 （1）铁块在布带上滑动时，所受的合力为滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求出铁块的加速度．在布带从铁块下抽出的过程中，布带与铁块的位移之差为L，根据匀变速直线运动公式求出所需的时间．
（2）根据速度时间公式求出铁块离开布带是的速度大小．
（3）根据功能关系求出水平力F所做的功．
解答 解：（1）设铁块离开布带时，相对桌面移动了x的距离，布带移动的距离为L+x，铁块滑动的加速度为a，
由牛顿第二定律得：μmg=ma，
a=μg=1m/s2
根据运动学公式有：L+x=$\frac{1}{2}{a}_{0}{t}^{2}$，x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
解得：t=$\sqrt{\frac{2L}{{a}_{0}-μg}}$=$\sqrt{\frac{2×0.5}{2-0.1×10}}$s=1s
故将布带从铁块下抽出需要1s．
（2）铁块离开布带是的速度大小为：v=at=1×1=1m/s
（3）铁块离开布带时布带的速度大小为：v′=a0t=2×1=2m/s
根据功能关系可得：水平力F所做的功为：
W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+$\frac{1}{2}Mv{′}^{2}$+μmgL=$\frac{1}{2}$×1×12+$\frac{1}{2}$×0.6×22+0.1×1×10=2.7J
答：（1）将布带从铁块下抽出需要1s的时间．
（2）铁块离开布带是的速度大小为1m/s．
（3）若布带的质量为M=0.6Kg，则在抽出布带的过程中，水平力F所做的功为2.7J．
点评 本题是动力学问题，知道加速度是联系前后的桥梁．对于第（2）问，也可以通过动能定理进行求解，布带对铁块做的功等于铁块动能的变化．
练习册系列答案
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5．关于电场线的说法，正确的是（ ）
| A． | 电场线的方向，就是电荷受力的方向 | |
| B． | 电荷一定沿电场线运动 | |
| C． | 电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 | |
| D． | 静电场的电场线是闭合的 |
7．下列说法正确的是（ ）
| A． | 用图a所示电路时，E侧＜E真 | B． | 用图a所示电路中，r侧＜r真 | ||
| C． | 用图b所示电路时，E侧＜E真 | D． | 用图b所示电路时，r侧＜r真 |
物体做匀加速直线运动，在连续相同的时间1s内，分别通过AB、BC、CD的位移是2m、3m、4m，如图所示，
11．为了求出塔的高度，从塔顶只有下落一石子，除了需要知道重力加速度以外，还需只知道下面哪一项（ ）
| A． | 石子落至地面所经历的时间 | B． | 最初1s内石子的位移 | ||
| C． | 最后1s内石子的位移 | D． | 第1s末的速度和第2s末的速度 |