Question

如图所示，质量M=8kg的长木板A放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N的作用，当木板向右运动的速度达到时，在木板右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块B，放上小物块0.6s后撤去F，小物块与木板间的动摩擦因数，木板足够长，取．求：

（1）放上小物块后撤去F前，长木板与小物块的加速度；

（2）撤去F后，二者达到相同速度的时间；

（3）整个过程系统产生的摩擦热（结果保留两位有效数字）．

Answer

（1）；（2）0.24s；（3）2.8J．

【解析】试题分析：（1）对车和物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；

（2）有推力F时，车和物体都做加速运动，由速度公式可以求得撤去力F时两者各自的速度；撤去力F后车减速，物体继续做加速运动，由速度公式可以求得两者达到相同速度时的时间；（3）由位移公式求出各自的位移，然后由摩擦力产生热量的公式即可求出．

（1）分别对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，

物块的加速度：

小车的加速度：

代入数据解得：

（2）撤去力F时车的速度：

物块的速度：

B的速度小于A的速度，可知B继续做加速运动，此时A在水平方向只受到摩擦力

则：

速度相等时： ，

代入数据解得：t=0.24s；

（3）该时间A的位移：

B的位移：

产生的热量：

联立得：Q=2.8J