Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=8kg的小車(chē)停放在光滑水平面上，在小車(chē)右端施加一水平恒力F，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá) 到時(shí)，在小車(chē)的右端輕輕放置一質(zhì)量m=2kg的小物塊，經(jīng)過(guò)t1=2s的時(shí)間，小物塊與小車(chē)保持相對(duì)靜止。已知小物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，假設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng)，g取10m／s2，求：

(1)水平恒力F的大小；

(2)從小物塊放到車(chē)上開(kāi)始經(jīng)過(guò)t=4s小物塊相對(duì)地面的位移；

(3)整個(gè)過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）8N（2）13.6m（3）12J

【解析】試題分析：（1）設(shè)小物塊與小車(chē)保持相對(duì)靜止時(shí)的速度為v，對(duì)于小物塊，在t1=2s時(shí)間內(nèi)，做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：

對(duì)于小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：

聯(lián)立以上各式，解得：F="8N"

（2）對(duì)于小物塊，在開(kāi)始t1=2s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為：

此后小物塊仍做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，則有

x=x1+x2

聯(lián)立以上各式，解得：x=13.6m

（3）整個(gè)過(guò)程中只有前2s物塊與小車(chē)有相對(duì)位移

小車(chē)位移：

相對(duì)位移：

解得：Q=12J