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如图所示 质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上 在小车右端加一水平恒力F=8N.当小车

时间:2019-11-22 16:02:05

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如图所示 质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上 在小车右端加一水平恒力F=8N.当小车

问题补充:

如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端加一水平恒力F=8N.当小车向右运动的速度达到v0=3m/s时,在小车右端轻轻放上一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,物块始终不离开小车,从小物块放在小车上开始计时,经过3s时间,摩擦力对小物块做的功是多少?(g取10m/s2)

答案:

解:由牛顿定律可知物块放上小车后加速度为:

小车加速度为:

a2==0.5m/s2

又据运动学公式得:

进而由v1=v2得:t=2s

可见,物块放上小车2s后就一起运动.

设前2s时间为t,后1s时间为t,则物块在时间t内做加速度为a1的匀加速运动,在时间t内同小车一起做加速度为a3的匀加速运动.以二者所成系统为研究对象,根据牛顿运动定律,由F=(M+m)a3

得:

又根据运动学公式得,物块3s末的速度为:v3=a1t+a3t′=4.8m/s

故摩擦力对物块做功为:

答:摩擦力对小物块做的功是23.04J.

解析分析:先根据牛顿第二定律求出小车的加速度.当滑块与小车相对静止时,两者速度相等,由运动学速度公式求得经历的时间,再由位移公式求出物块相对地面的位移.

则可求出摩擦力对小物块做的功为w=fs.

点评:本题综合考查了牛顿第二定律、动能定理以及运动学公式,关键理清物块和小车速度相等前的运动情况,运用合适的规律进行求解

如图所示 质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上 在小车右端加一水平恒力F=8N.当小车向右运动的速度达到v0=3m/s时 在小车右端轻轻放上一质量m=2kg的小物块

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