Question

如圖所示，質量且足夠長的木板靜止在水平面上，與水平面間動摩擦因數。現有一質量的小鐵塊以的水平速度從左端滑上木板，鐵塊與木板間動摩擦因數。重力加速度。求：

（1）鐵塊剛滑上木板時，鐵塊和木板的加速度分別多大？
（2）木板的最大速度多大？
（3）從木板開始運動至停止的整個過程中，木板與地面摩擦產生的熱量是多少？

Answer 1

（1）2m/s²； 1m/s².（2）1m/s；（3）3J

試題分析：（1）鐵塊剛滑上木板時，對鐵塊和木板，有：；
；
代入數據可得：a₁=2m/s²；a₂=1m/s².
（2）兩者速度相同時，木塊的速度為v，則
v=v₀-a₁t₁；v=a₂t₁；
解得：v=1m/s；t₁=1s；
（3）設木板從速度最大，到停止的時間為t₂，則
，解得：a₃=1m/s²，
v=a₃t₂,則t₂=1s；
木板在地面上發生的總位移：，
從鐵塊滑上木板到停止的過程中木板與地面摩擦產生的熱量為：，
聯立并代入數據可得：Q=3J;
考點;牛頓第二定律的應用及摩擦生熱.