Question

如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之

Answer 1

解题思路：（1）由牛顿第二定律要分别求得两物体的加速度，则由位移公式可求得两物体位移的表达式，由两位移间的关系可求得时间；

（2）求得铁块的位移，由功的公式可求得恒力所做的功；

（3）分别对木板和铁块由动能定理求得动能，则可求得总动能．

（1）铁块与木板间的滑动摩擦力f=μmg=4N

铁块的加速度a₁=[F−f/m]=[8−4/1]=4m/s²；

木板的加速度a₂=[f/M]=[4/4]m/s²=1m/s²；

铁块滑到木板左端的时间为t，则[1/2]a₁t²-[1/2]a₂t²=L

代入数据解得：t=2s

（2）铁块位移s₁=[1/2]a₁t²=[1/2]×4×2²=8m

恒力F做的功W=Fs₁=8×8J=64J

（3）木板位移s₂=[1/2]a₂t²=2m

铁块的动能E₁=（F-f）s₁=（8-4）×8=32J

木板的动能E_B=fs₂=4×2J=8J

铁块和木板的总动能E_总=E₁+E_B=32J+8J=40J．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力；牛顿第二定律．

考点点评： 本题要注意正确区分两物体的受力情况及运动情况，注意力、质量等物理量的同一性，不能将其他物体受力强加在某一物体上．