如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M=2.0kg，长度L=1.0m．在木板的最右端有一个小滑块（可视为质点），质量m
如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M=2.0kg，长度L=1.0m．在木板的最右端有一个小滑块（可视为质点），质量m=1.0kg．小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个F=5.0N水平向左的恒力，此后小滑块将相对木板滑动．取g=10m/s2．求：（1）小滑块从木板右端运动到左端所用的时间t；
（2）小滑块从木板右端运动到左端的过程中，恒力F对小滑块所做的功W．
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解题思路：（1）通过牛顿第二定律求出两物体的加速度，由运动学公式求出各自的位移，即可求的时间（2）由W=FL求的恒力做功；
（1）设小滑块的加速度为a1，由牛顿第二定律有：
F-μmg=ma
得：a1=
F−μmg
m＝
5−0.2×1×10
1m/s2＝3m/s2
木板的加速度为a2则有：
μmg=Ma2
得：a2＝
μmg
M＝
0.2×1×10
2m/s2＝1m/s2
小滑块从木板右端运动到左端小滑块位移为：x1＝
1
2a1t2
木板位移为：x2＝
1
2a2t2
L=x1-x2
联立解得：t=1s
（2）小滑块位移为：x1＝
1
2a1t2=
1
2×3×12m＝1.5m
恒力 F做功为：W=Fx1=5×1.5J=7.5J
答：（1）小滑块从木板右端运动到左端所用的时间t为1s；
（2）小滑块从木板右端运动到左端的过程中，恒力F对小滑块所做的功为7.5J．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．
考点点评： 本题涉及两个物体的动力学问题，除了隔离研究两个物体的运动情况外，关键是找出两个物体之间的关系．
1年前
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