Question

【題目】如圖，在光滑水平面上放置一質(zhì)量為 M=2kg 的足夠長(zhǎng)的木板，在長(zhǎng)木板的左端放置一質(zhì)量為m=1kg 的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ=0.4。現(xiàn)給木板一向左的初速度v0=5m/s，同時(shí)對(duì)木塊施加一水平向右的恒力F=5N，力F作用時(shí)間t后撤去，最終木塊和木板均處于靜止?fàn)顟B(tài)。g=10m/s2，求：

(1)時(shí)間t為多少？

(2)整個(gè)過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）對(duì)木板和木塊組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量定理得即可求解時(shí)間t；（2）求出在力F作用下的最大位移，根據(jù)能量守恒定律即可求解系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q.

（1）對(duì)木板和木塊組成的系統(tǒng)，以向右為正方向 ，由動(dòng)量定理得：

，解得：t=2s

（2）在力F作用下，對(duì)木塊，由牛頓第二定律得：

，解得：

則：

由能量守恒定律得：