Question

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

Answer 1

（1）2 m/s　（2）2 s　（3）0．3 J

试题分析：（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．