Question

3．如图所示，静止在水平桌面上的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2m/s²的加速度将纸带从铁块下抽出，（不计铁块大小，铁块不滚动，取g=10m/s²）则，将纸带从铁块下抽出需要1s；铁块从纸带上掉下来时的动能为0.05J．

Answer 1

分析 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．
由速度公式求出铁块的速度，再根据动能定理即可求得布带对铁块所做的功．

解答 解：设纸带的加速度为a₁，铁块的加速度为a₂，则
a₂=$\frac{f}{m}$=μg=1m/s^2…①
L=$\frac{1}{2}$a₁t²-$\frac{1}{2}$a₂t^2…②
①②式联立，代入数据得：t=1s
铁块离开时的速度为：v=a₂t=1×1=1m/s；
则由动能定理可知：W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.1×1=0.05J．
故答案为：1，0.05．

点评 本题考查牛顿第二定律的应用以及功的计算问题，对于铁块落下的摩擦力所做的功也可以先求出位移，再由功的公式求解．