Question

如图a所示，用固定的电动机水平拉着质量m＝2kg的小物块和质量M＝1kg的平板以相同的速度一起匀速水平向右，物块位于平板左侧，可视为质点。在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止。电动机功率保持P＝3W。从某时刻t＝0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图b所示，求：
（1）平板与地面间的动摩擦因数μ；
（2）物块在1s末和3s末两时刻受到的摩擦力各多大？
（3）若6s末物块离开平板，则平板长度L为多少？

Answer 1

解：（1）在两物体一起匀速阶段
P＝F₁v₁
F₁＝μN＝μ（M+m）g
μ＝0.2
（2）1s时刻，物块匀速，拉力等于静摩擦力，f₁＝6N
3s时刻，物块在木板上滑动，因为最终再次匀速时速度v₂＝0.3m/s
P＝F₂v₁
F₂＝f₂＝10N
（3）由动能定理

得L＝1.216m