Question

【题目】如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求：

（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端．

（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功．

Answer 1

【答案】（1）2s（2）64J

【解析】试题分析：（1）由牛顿第二定律要分别求得两物体的加速度，则由位移公式可求得两物体位移的表达式，由两位移间的关系可求得时间；

（2）求得铁块的位移，由功的公式可求得恒力所做的功；

解：（1）铁块与木板间的滑动摩擦力f=μmg=4N

铁块的加速度a1=；

木板的加速度a2=m/s2；

铁块滑到木板左端的时间为t，则a1t2﹣a2t2=L

代入数据解得：t=2s

（2）铁块位移s1=a1t2=×4×22=8m

恒力F做的功W=Fs1=8×8J=64J

答：（1）经过2s时间铁块运动到木板的左端．

（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功是64J．