Question

【題目】如圖所示，質量M=2 kg的木板靜止在光滑的水平面上，質量的小物塊（可視為質點）放置在木板的中央。在地面上方存在著寬度的作用區，作用區只對小物塊有水平向右的作用力，作用力的大小。將小物塊與木板從圖示位置（小物塊在作用區內的最左邊）由靜止釋放，已知在整個過程中小物塊不會滑離木板，小物塊與木板間的動摩擦因素為，重力加速度。

（1）小物塊剛離開作用區時的速度；

（2）若小物塊運動至距作用區右側處的點時，小物塊與木板的速度恰好相同，求距離及小物塊離開作用區后的運動過程中物塊與木板間由于摩擦而產生的內能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）小物塊在區域Ⅰ中運動時：

而對物塊：，故：

（2）物塊在區域Ⅰ中運動的時間為：

故：離開區域Ⅰ時板的速度為：

設從小物塊進入區域Ⅱ到小物塊與木板共速歷時為，則：

解得：=1.5 s

共速時二者速度均為

由運動學公式得：