解题思路:(1)分别对木块m和木板M进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自加速度,根据木块与木板位移之差为板长列式即可求解;(2)先求出小木板的位移,根据摩擦力做功公式即可求解.
(1)设F作用下木块m和木板M运动的加速度为a1、a2,则:
F-μmg=ma1…①
μmg=Ma2…②
以木板为参考系,则L=
1
2(a1−a2)t2…③
由①②③解得:t=1s
(2)小木块m的位移为:x=
1
2a1t2=
1
2×3×1=1.5m
所以摩擦力做的功为W=-μmgx=-3J,则克服摩擦力做功3J.
答:(1)F作用的时间t为1s;
(2)小木块克服摩擦力所做的功3J.
点评:
本题考点: 功的计算;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.
考点点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,抓住木块与木板位移之差为板长列式,难度适中.