Question

【题目】如图甲所示，质量M=2kg、长L=1.5m的木板静止在光滑水平面上，在板右端静止放置一可视为质点的小滑块，小滑块质量m=1kg，小滑块与木板之间动摩擦因数=0.2。开始有水平恒力F作用在木板上然后撤去，木板运动情况如乙图所示，g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）

A.恒力F大小为10NB.滑块滑离木板时速度为

C.木板最终速度为3m/sD.第1s内系统产生热量为2J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．当小滑块与木板间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力时，两者即将相对滑动，此时两者具有相对静止时的最大加速度，对小滑块分析，根据牛顿第二定律有

解得

由图乙可知长木板在最开始的加速度为

因

则小滑块一开始就相对长木板滑动，两者的摩擦力为滑动摩擦力，即，对长木板分析，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

故A正确；

BC．由乙图可知，经过ts小滑块滑离木板，木板做匀速直线运动；分离前小滑块一直做匀加速直线运动，加速度为，根据位移时间公式有

对木板分析，在0-1s过程，做加速度为的匀加速度直线运动，根据速度时间图象围成的面积表示位移，则有

在1s-ts，木板做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有

解得

根据位移时间公式有

根据位移关系有

即

解得

(其中t=2s舍去)

则此时小滑块的速度为

木板的最终速度为

故B正确，C错误；

D．第1s内小滑块的位移为

则小滑块相对木板的位移为

则第1s内系统产生热量为

故D正确。

故选ABD。