Question

如圖所示，長為l=1.25m，質量為M=8kg的平板車靜止在光滑水平面上，車的左端放一質量為m=2kg的小木塊，它與車面間的動摩擦因數μ=0.2，今以水平恒力F=10N拖木塊在車上滑行，物體最終從車的右端滑落，木塊在車上滑動過程中，問：

   （1）拉力對木塊做了多少功？

   （2）摩擦產生了多少熱？（g=10m/s²）

Answer 1

（1）15J（2）5J

解析:

設木塊運動的加速度為a₁，平板車運動的加速度為a₂ ，

由牛頓第二定律得F－μmg=ma₁，μmg=Ma₂，（2分）

設車的位移為s，則木塊的位移為（s+l），有， ，（4分）

所以拉力對木塊做的功為W=F（s+l）=15J，（4分）

摩擦力產生的熱量等于物體相互作用的滑動摩擦力跟相對位移的乘積，即

Q=μmgl=5J，（4分）