Question

如图所示，质量M=4kg的木板B静止于光滑的水平面上，其左端带有挡板，上表面长L=1m，木板右端放置一个质量m=2kg的木块A(可视为质点)，A与B之间的动摩擦因素μ=0.2。现在对木板B施加一个水平向右的恒力F=14N，使B向右加速运动,经过一段时间后，木块A将与木板B左侧的挡板相碰撞，在碰撞前的瞬间撤去水平恒力F。已知该碰撞过程时间极短且无机械能损失，假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，g取10m/s²。，试求：
(1)撤去水平恒力F的瞬间A、B两物体的速度大小v_A、V_B分别多大
(2)此过程F所做的功；
(3)撤去水平恒力F前因摩擦产生的热量。

Answer 1

(1)v_A="4m/s         " v_B=5m/s
(2)70J
(3)4J

⑴A,B相对滑动时
对Aμmg=ma_A        得a_A=2m/s²①       
对B  F-μmg=Ma_B  得a_B=2.5m/s²② 
L=（a_Bt²）/2-（a_At²）/2③                   
由①到③得  t="2s"    ④               
由①②④得V_A="4m/s   " V_B=5m/s  ⑤   
⑵由③④得S_A=5m，所以W_F=FS_A="70J   " ⑥               
⑶Q=μmg L="4J    " ⑦