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物理
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如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动.取g=10m/s
2
.求:
(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端.
(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功.
(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.
人气:302 ℃ 时间:2019-09-27 15:36:38
解答
(1)铁块与木板间的滑动摩擦力f=μmg=4N
铁块的加速度a
1
=
F−f
m
=
8−4
1
=4m/s
2
;
木板的加速度a
2
=
f
M
=
4
4
m/s
2
=1m/s
2
;
铁块滑到木板左端的时间为t,则
1
2
a
1
t
2
-
1
2
a
2
t
2
=L
代入数据解得:t=2s
(2)铁块位移s
1
=
1
2
a
1
t
2
=
1
2
×4×2
2
=8m
恒力F做的功W=Fs
1
=8×8J=64J
(3)木板位移s
2
=
1
2
a
2
t
2
=2m
铁块的动能E
1
=(F-f)s
1
=(8-4)×8=32J
木板的动能E
B
=fs
2
=4×2J=8J
铁块和木板的总动能E
总
=E
1
+E
B
=32J+8J=40J.
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