Question

3．如圖所示，靜止在水平桌面上的紙帶上有一質(zhì)量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．現(xiàn)用力向左以2m/s²的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，（不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)，取g=10m/s²）則，將紙帶從鐵塊下抽出需要1s；鐵塊從紙帶上掉下來(lái)時(shí)的動(dòng)能為0.05J．

Answer 1

分析 鐵塊在布帶上滑動(dòng)時(shí)，所受的合力為滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律求出鐵塊的加速度．在布帶從鐵塊下抽出的過(guò)程中，布帶與鐵塊的位移之差為L(zhǎng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求出所需的時(shí)間．
由速度公式求出鐵塊的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理即可求得布帶對(duì)鐵塊所做的功．

解答 解：設(shè)紙帶的加速度為a₁，鐵塊的加速度為a₂，則
a₂=$\frac{f}{m}$=μg=1m/s^2…①
L=$\frac{1}{2}$a₁t²-$\frac{1}{2}$a₂t^2…②
①②式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得：t=1s
鐵塊離開(kāi)時(shí)的速度為：v=a₂t=1×1=1m/s；
則由動(dòng)能定理可知：W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.1×1=0.05J．
故答案為：1，0.05．

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用以及功的計(jì)算問(wèn)題，對(duì)于鐵塊落下的摩擦力所做的功也可以先求出位移，再由功的公式求解．