Question

如图，质量m＝1kg的滑块放在质量M＝1kg的长木板左端，木板放在光滑的水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为0．1，木板长L＝75cm，开始时两者都 处在静止状态。现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动，为了在0．5s末使滑块从木板右端滑出，拉力F应多大？此过程产生的热量是多少？

Answer

F＝8N Q=0．75J

【解析】试题分析：对m，水平方向受拉力F和滑动摩擦力F1，设其加速度为a1，根据牛顿第二定律有：

F－F1＝ma1 （2分）

对M，水平方向受滑动摩擦力F1，设其加速度为a2，根据牛顿第二定律有：

F1＝Ma2 （2分）

设在0．5s时间内m的位移为s1，M的位移为s2，根据运动学关系有：

（2分）

（2分）

根据几何关系有：

s1－s2＝L （1分）

代入数值解得：F＝8N（1分）

Q=μmgL=0．75J （3分）

考点：牛顿第二定律、匀变速运动规律。

【名师点睛】本题中物体在拉力作用下加速运动，由于与木板间有摩擦力，故木板会一起运动，他们运动时间相等，但要想拉离木板，则二者的位移只差为木板长度。解题关键是分析物体的运动情景，找到他们的时间关系和位移关系，然后利用这些关系列式求解。