Question

6．如图所示，光滑水平面上静止着长为L的板B，在板面的左端静止着物块（可视为质点）A，现用大小为F的水平恒力拉A，使A从板左端滑到板右端，A与B间的摩擦力为f，若此过程中，板在水平面上的位移为s，试求：
（1）拉力F做的功；
（2）A动能的增加量；
（3）B动能的增加量；
（4）摩擦产生的热量．

Answer 1

分析 本题的关键是明确小车在摩擦力作用下将向右做加速运动，当小物块到达小车的最右端时，小物块发生的位移与小车发生的位移应满足l′=l+S，然后再根据动能定理和摩擦生热公式和能量守恒定律即可求解．

解答 解：（1）小物体相对于地的位移大小为l′=L+S，则水平恒力F对小物体所做的功为W_F=F（S+L）．
（2）根据动能定理应有：△E_kA=（F-f）l′=（F-f）（l+S）；
（3）对木板B根据动能定理应有：△E_kB=fS；
（4）根据能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能应等于因摩擦产生的内能，由Q=fl_相对=fL；
答：（1）拉力F做的功为F（S+L）；
（2）A动能的增加量（F-f）（l+S）；
（3）B动能的增加量fS；
（4）摩擦产生的热量fL；

点评 应明确：①功的计算公式W=Fs中的位移l应是物体对地面的位移；
②因摩擦产生的内能（摩擦生热）表达式为Q=fl_相对，其中l_相对是物体发生的相对位移的大小．