Question

如圖所示，靜止在光滑水平桌面的布帶上有一質量為m=1.0kg的小鐵塊，它離布帶的右端距離為L=0.5m，鐵塊與布帶間動摩擦因數為μ=0.1．現用力從靜止開始向左以a₀=2m/s²的加速度將布帶從鐵塊下抽出，假設鐵塊大小不計，鐵塊不滾動，g取10m/s²，
求：（1）將布帶從鐵塊下抽出需要多長時間？
（2）布帶對鐵塊做了多少功？

Answer 1

（1）設鐵塊離開帶時，相對桌面移動了x的距離，布帶移動的距離為L+x，鐵塊滑動的加速度為a，
由牛頓第二定律得：μmg=ma，
a=μg=1m/s²
根據運動學公式有：L+x=

1

2

a0t2
x=

1

2

at2
解得：t=

2L a0-μg

=1s    
故將布帶從鐵塊下抽出需要1s．
（2）x=

1

2

at2=0.5m           
布帶對鐵塊做的功：W=μmgx=0.5J  
故布帶對鐵塊做了0.5J的功．