【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.

【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.

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A.雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷減小
B.雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷增大
C.質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑減小
D.質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大

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B. 月球的質(zhì)量為m=

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