Question

如圖所示，靜止放在水平桌面上的紙帶上有一質(zhì)量為m＝0.1 kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L＝0.5 m，鐵塊與紙帶間、紙帶與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.1.現(xiàn)用力F水平向左將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣，鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為s＝0.8 m．已知g＝10 m/s²，桌面高度為H＝0.8 m，不計(jì)紙帶質(zhì)量，不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)．求：

(1)鐵塊拋出時(shí)的速度大小v；

(2)紙帶從鐵塊下抽出所用的時(shí)間t₁；

(3)紙帶抽出過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能E.

Answer 1

解析：(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，s＝vt，H＝gt²

可得：v＝2 m/s.

(2)設(shè)鐵塊的加速度為a₁，由牛頓第二定律，得μmg＝ma₁

紙帶抽出時(shí)，鐵塊的速度v＝a₁t₁

可得t₁＝2 s.

(3)鐵塊的位移s₁＝a₁t

設(shè)紙帶的位移為s₂，由題意知，s₂－s₁＝L

由功能關(guān)系可得E＝μmgs₂＋μmg(s₂－s₁)

聯(lián)立以上各式解得E＝0.3 J.

答案：(1)2 m/s　(2)2 s　(3)0.3 J