Question

如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質量0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5m，鐵塊與紙帶間動摩擦因數為0.1，現以2m/s²的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，問：（不計鐵塊大小，鐵塊不滾動）
（1）將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時間？
（2）鐵塊脫離紙帶后，繼續向前滑動了0.25m，則鐵塊與桌面之間的動摩擦因數是多少？

Answer 1

分析：（1）根據牛頓第二定律求出鐵塊的加速度，根據運動學公式，抓住位移之差等于0.5m求出將紙帶從鐵塊下抽出的時間．
（2）根據速度時間公式求出鐵塊脫離紙帶的速度，結合速度位移公式和牛頓第二定律求出鐵塊與桌面間的動摩擦因數．

解答：解：（1）設鐵塊在紙帶上運動的加速度為a₁，根據牛頓第二定律有
μmg=ma₁
設經過時間t，紙帶從鐵塊下抽出，由于L=

1

2

at2-

1

2

a1t2
得   t=1s
（2）紙帶抽出瞬間，鐵塊獲得速度  v=a₁t 
鐵塊在桌面上滑行時，根據   μ′mg=ma₂
及    v²=2a₂s
解得鐵塊與桌面之間的動摩擦因數    μ′=0.2
答：（1）將紙帶從鐵塊下抽出需要1s．
（2）鐵塊與桌面之間的動摩擦因數是0.2．

點評：本題考查牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．