题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，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=0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力，经2s时间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且速度为v=2m/s。已知桌面高度为H=0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点。重力加速度g取10m/s²，求：

（1）铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；
（2）动摩擦因数；
（3）纸带抽出过程中系统产生的内能。

答案

（1）0.8m （2）0.1 （3）0.3J．

解析

试题分析：（1）设铁块离开桌面后经时间t落地
水平方向：x＝vt ①
竖直方向：H＝gt²    ②
由①②联立解得：x=0．8 m．
（2）设铁块的加速度为a₁，运动时间为，由牛顿第二定律，得μmg＝ma₁③
纸带抽出时，铁块的速度v＝a₁t₁④
③④联立解得μ=0．1．    
（3）铁块的位移x₁＝a₁t₁² ⑤
设纸带的位移为x₂；由题意知，x₂－x₁＝L  ⑥
由功能关系可得纸带抽出过程中系统产生的内能E＝μmgx₂＋μmgL  ⑦
由③④⑤⑥⑦联立解得E＝0．3 J