问题
计算题
所示,静止放在水平桌面上的纸带,其上有一质量为m=0.1 kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5 m,铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ=0.1.现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为s=0.8 m.已知g=10 m/s2,桌面高度为H=0.8 m,不计纸带质量,不计铁块大小,铁块不滚动.求:
(1)铁块抛出时速度大小;
(2)纸带从铁块下抽出所用时间t1;
(3)纸带抽出过程产生的内能E
答案
(1)2 m/s (2)2 s (3)0.3 J
题目分析:(1)对铁块做平抛运动研究
,t=0.4s
则=2m/s
(2)铁块在纸带上运动时的加速度为a,
a=gμ=1m/s2
由vo=at得,t1=2s x1=2m
(3)摩擦力产生的热量包括上下两个面所产生,
Q上=mgμL=0.05J
Q下= mgμ(L+x1)=0.25J
所以Q= Q上+Q下=0.3J
点评:本题关键是先分析清楚物体的运动情况,然后运用平抛运动的分位移公式、牛顿运动定律和运动学公式联立列式求解;同时由功能关系及相对位移求产生的内能.