Question

【題目】如圖，在光滑水平面上放置一質量為 M=2kg 的足夠長的木板，在長木板的左端放置一質量為m=1kg 的小木塊(可視為質點)，木塊和木板之間的動摩擦因數為 μ=0.4。現給木板一向左的初速度v0=5m/s，同時對木塊施加一水平向右的恒力F=5N，力F作用時間t后撤去，最終木塊和木板均處于靜止狀態。g=10m/s2，求：

(1)時間t為多少？

(2)整個過程中，系統產生的熱量Q是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）對木板和木塊組成的系統，由動量定理得即可求解時間t；（2）求出在力F作用下的最大位移，根據能量守恒定律即可求解系統產生的熱量Q.

（1）對木板和木塊組成的系統，以向右為正方向 ，由動量定理得：

，解得：t=2s

（2）在力F作用下，對木塊，由牛頓第二定律得：

，解得：

則：

由能量守恒定律得：