Question

如圖a所示，用固定的電動機水平拉著質量m＝2kg的小物塊和質量M＝1kg的平板以相同的速度一起勻速水平向右，物塊位于平板左側，可視為質點。在平板的右側一定距離處有臺階阻擋，平板撞上后會立刻停止。電動機功率保持P＝3W。從某時刻t＝0起，測得物塊的速度隨時間的變化關系如圖b所示，求：
（1）平板與地面間的動摩擦因數μ
（2）物塊在1s末和3s末兩時刻受到的摩擦力各多大？
（3）若6s末物塊離開平板，則平板長度L為多少？

Answer 1

（1）在兩物體一起勻速階段
P＝F₁v₁ F₁＝μN＝μ（M+m）g
μ＝0.2
（2）1s時刻，物塊勻速，拉力等于靜摩擦力，f₁＝6N
3s時刻，物塊在木板上滑動，因為最終再次勻速時速度v₂＝0.3m/s
P＝F₂v₁    F₂＝f₂＝10N
（3）由動能定理

得L＝1.216m

解析