(12分)如圖所示,一塊質(zhì)量為M的木板B在光滑的水平桌面上以速度v0勻速向右滑行,某時刻把一質(zhì)量為m的小木塊A(初速度為零)放在B上,它將在B上滑行一段距離l后與B相對靜止.求這個過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量。

解析:設AB間的摩擦力為f,A相對地面發(fā)生的位移為s2,B相對于地面發(fā)生的位移為s1,已知A相對于B滑行的位移為l,

隔離分析A,由動能定理得:fs2

隔離分析B,由動能定理得:-fs1

其中v為AB的共同速度.

對AB系統(tǒng)分析,合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,有:Mv0=(M+m)v③

由①②式可得+f(s1-s2)④

又根據(jù)能量守恒觀點有:+Q ⑤

Q為摩擦產(chǎn)生的熱量

由④⑤兩式相比較,可得Q=f(s1-s2)⑥

將③代入⑤可得:Q=

領悟:由⑥式可以得到一個結論:系統(tǒng)內(nèi)一對滑動摩擦力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,也等于系統(tǒng)機械能的減少量,即Q=ΔE = fΔS,這個功能關系就是這樣推導出來的!

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相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一塊質(zhì)量為M,長為L的均質(zhì)長木板放在很長的光滑水平桌面上,板的左端有一質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點),物體上連接一根很長的細繩,細繩跨過位于桌邊的定滑輪.某人以恒定的速率v向下拉繩,物體最多只能到達板的中點,已知整個過程板的右端都不會到達桌邊定滑輪處.試求:
(1)當物體剛達木板中點時木板的位移;
(2)求m與M之間摩擦因數(shù)
(3)若木板與桌面之間有摩擦,為使物體能達到板的右端,板與桌面之間的動摩擦因數(shù)應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一塊質(zhì)量為M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有擋板,擋板上固定一個小彈簧.一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)以水平速度υ0從木板的右端開始向左運動,與彈簧碰撞后(彈簧處于彈性限度內(nèi)),最終又恰好停在木板的右端.根據(jù)上述情景和已知量,可以求出四個物理量中的( 。
①彈簧的勁度系數(shù)       
②彈簧的最大彈性勢能
③木板和小物塊之間的動摩擦因數(shù)
④木板和小物塊組成的系統(tǒng)最終損失的機械能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?淮安模擬)如圖所示,一塊質(zhì)量為2kg、涂有碳黑的玻璃板,在拉力F的作用下豎直向上做勻變速直線運動.一個頻率為5Hz的振動方向為水平且固定的振針,在玻璃板上畫出了如圖所示的圖線,量得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求拉力F的大。ú挥嬕磺心Σ磷枇,取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?瀘州一模)如圖所示,一塊質(zhì)量為M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有擋板,擋板上固定一個小彈簧.一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)以水平速度υ0從木板的右端開始向左運動,與彈簧碰撞后(彈簧處于彈性限度內(nèi)),最終又恰好停在木板的右端.根據(jù)上述情景和已知量,可以求出( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一塊質(zhì)量為m=15kg,長為20cm、高為10cm的均勻長方體物塊A,靜置于水平桌面上,其右端與桌邊平齊,物塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù)為?=0.4(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相同),現(xiàn)在物塊A高度的1/2處施加一水平推力F,則推動這一物塊所需的最小推力大小為
 
N,水平推力F至少做
 
J的功才能使物塊A翻下桌面.

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