Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.4，在鐵塊上加一個(gè)水平向左的恒力F=8N，鐵塊在長L=6m的木板上滑動(dòng)．取g=10m/s2 ． 求：

（1）經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端．
（2）在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中，恒力F對(duì)鐵塊所做的功．

Answer 1

【答案】
（1）解：鐵塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力f=μmg=4N

鐵塊的加速度a1= ；

木板的加速度a2= m/s2；

鐵塊滑到木板左端的時(shí)間為t，則 a1t2﹣ a2t2=L

代入數(shù)據(jù)解得：t=2s

答：經(jīng)過2s時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端

（2）解：鐵塊位移s1= a1t2= ×4×22=8m

恒力F做的功W=Fs1=8×8J=64J

答：在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中，恒力F對(duì)鐵塊所做的功是64J．

【解析】（1）由牛頓第二定律要分別求得兩物體的加速度，則由位移公式可求得兩物體位移的表達(dá)式，由兩位移間的關(guān)系可求得時(shí)間；（2）求得鐵塊的位移，由功的公式可求得恒力所做的功；
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了恒力做功和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計(jì)算，本公式只適用于恒力做功；應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．