如圖所示，長L=1.2m、質(zhì)量M=3kg的木板放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m=1kg、帶電荷量q=+2.5×10-4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E=4.0×104 N/C的勻強電場．現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N．取g=10m/s2，斜面足夠長．設(shè)圖示位置木板和物塊的速度均為零．試求：
（1）物塊離開木板時木板獲得的動能；
（2）物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．
分析：（1）題的關(guān)鍵是首先對物體和木板受力分析，可知物體和木板均將沿斜面向下做勻加速運動，然后分別應用牛頓第二定律求出它們的加速度，再根據(jù)物體離開木板時的位移關(guān)系列式即可求解．（2）題的關(guān)鍵是明確摩擦生熱公式Q=f
S
 
相對
的運用．
解答：解：（1）物塊向下做加速運動，設(shè)其加速度為
a
 
1
，木板的加速度為
a
 
2
，
對物塊：mgsin37°-μ（mgcos37°+qE）=m
a
 
1
，
a
 
1
=4.2m/
s
2
 

對木板：Mgsin37°+μ（mgcos37°+qE）-F=M
a
 
2
，解得
a
 
2
=3m/
s
2
 

又
1
2
a
 
1
t2-
1
2
a
 
2
t2=L，可得物塊滑過木板所用時間t=
2
 s
物塊離開木板時木板的速度v2=
a
 
2
t=3
2
 m/s，其動能為
E
 
k2
=
1
2
M
v
2
2
=27J 
故物塊離開木板時木板獲得的動能為27J．
（2）由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為 Q=f
S
 
相對
=μ（mgcos37°+qE）?L=2.16 J
故物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為2.16J．
點評：解決動力學問題的關(guān)鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析，然后選擇適當?shù)奈锢硪?guī)律求解即可．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg、帶電量q=+2.5×10-4C的小滑塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，所在空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×104N/C的勻強電場，如圖所示，現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求：
（1）使物塊不掉下去的最大拉力F；
（2）如果拉力F=11N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?豐臺區(qū)模擬）如圖所示，長L=1.3m，質(zhì)量M=5.0kg的平板小車A靜止在光滑的水平面上，小車左端放有質(zhì)量m=1.0kg的木塊B（可以看作質(zhì)點），木塊B與小車A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，現(xiàn)用水平恒力F拉動木塊B在小車A上滑行．求：
（1）木塊B在平板小車A上滑行時，小車A的加速度大小及方向；
（2）若F=5N，則木塊B和小車A脫離時的速率分別是多少；
（3）從木塊B剛開始運動到A、B脫離的過程中，水平恒力F對木塊B所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長L=1.3m，質(zhì)量M=5.0kg的平板小車A靜止在光滑的水平面上，小車左端放有質(zhì)量m=1.0kg的小木塊B（可以看作質(zhì)點），木塊B與小車A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，現(xiàn)用水平恒力F拉動木塊B在小車A上滑行．求：
（1）小木塊B在平板小車A上滑行時，小車A的加速度大小、方向；
（2）當F=
12
mg時，使木塊B從小車A的右端與A脫離時，小車A的動能和此過程中F對木塊B做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的小物塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：
（1）使物塊不掉下去的最大拉力F；
（2）如果拉力F=10N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能．

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