Question

【題目】質量的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力。當小車向右運動速度達到時，在小車的右端輕放一質量的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數，假定小車足夠長，。求：

（1）小物塊從放在車上開始經過多長時間與小車具有相同的速度及此時的速度大小；

（2）從小物塊放在車上開始經過摩擦力對小物塊所做的功。

Answer 1

【答案】（1）2s；4m/s；（2）23.04J

【解析】

(1) 根據牛頓第二定律得：對物塊：，解得：

對小車：，解得：

設經過t1時間物塊與小車的速度相等，則有：，代入數據解得：，共同的速度為：；

(2) t1物塊位移：，t1時刻物塊速度：，t1后M，m有相同的加速度，對M，m整體有：F=（M+m）a3，解得：，

物體受到的摩擦力為：，此過程運動1s的位移為：，所以摩擦力做的功為：。