高一物理题,要过程谢谢!

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/29 05:00:11
如图所示,长为L=1.25m,质量M=8kg的平板车静止在光滑的水平面上,车的左端放一质量m=2kg的木块,它与车面间的动摩擦因数为0.2,今以水平恒力F=10N拖木块在车上滑行,木块最终从车的右端滑落,木块在车上滑动过程中,问:
(1)拉力对木块做了多少功?
(2)小车和木块各获得了多大动能?
(3)由于摩擦产生 多少热?

1）a木=（10-20*0.2）/2=3
a车=20*0.2/8=0.5
a相=2.5
t=（2L/a相)^0.5=1
s木=0.5a木t^2=1.5
W=10*1.5=15J

2)v木=3*1=3
E木=0.5*2*3^2=9J
v车=0.5*1=0.5
E车=0.5*8*0.5^2=1J

3)Q=W-E木-E车=5J

(1)在拉木块运动过程中，设板车走了S1距离，所以木块走了(S1+L)
对平板车受力分析，得到 木块对车的摩擦力使车产生加速度匀加速前进，设车的加速度为a1
所以 f=Ma1 所以a1=f/M=μmg/M=0.5米/秒方
对小木块，受力分析得
F-f=ma2 所以a2=(F-f)/m=(10-4)/2=3米/秒方
对小木块，以平板车为参照，木块相对加速度为a2-a1
所以设时间t2秒，小木块从车上滑落,
所以 L=(1/2)(a2-a1)t平方 所以t=1秒
返回以大地为参照。这段时间车走了S1 S1=1/2a1t平方=1/4米
所以拉力F下，小木块对地走了S2=S1+L=1/4+1.25=3/2米
所以拉力F对木块做功W2=FS2=10*3/2=15焦耳
(2)小车在t2秒时刻的速度为V1 V1=a1t2=0.5米/秒
小木块在t2时刻的速度为V2 V2=a2t2=3米/秒
所以平板车获得的动能Ek1=MV1平方/2=1焦耳
小木块获得的动能Ek2=mV2平方/2=9焦耳
(3)摩擦力做功产生的热量，由能量守恒得
W摩擦=W2-Ek1-Ek2=15-1-9=5焦耳