Question

如圖所示，小木塊m和長木板M靜止在光滑水平面上，小木塊m在水平恒力F作用下，經(jīng)時間t從長木板左端被拉到右端．已知水平恒力F=5N，木塊質(zhì)量m=1kg，木板質(zhì)量M=2kg，木板長度L=lm，木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s²．求
（1）F作用的時間t為多少？
（2）摩擦力對小木塊m做的功W為多少？

Answer 1

分析：（1）分別對木塊m和木板M進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出各自加速度，根據(jù)木塊與木板位移之差為板長列式即可求解；
（2）先求出小木板的位移，根據(jù)摩擦力做功公式即可求解．

解答：解：（1）設F作用下木塊m和木板M運動的加速度為a₁、a₂，則：
F-μmg=ma₁…①
μmg=Ma₂…②
以木板為參考系，則L=

1

2

(a1-a2)t2…③
由①②③解得：t=1s                          
  （2）小木塊m的位移為：x=

1

2

a1t2=

1

2

×3×1=1.5m
所以摩擦力做的功為W=μmgx=3J
答：（1）F作用的時間t為1s；（2）摩擦力對小木塊m做的功W為3J

點評：本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的直接應用，要求同學們能正確對物體進行受力分析，抓住木塊與木板位移之差為板長列式，難度適中．