Question

如圖所示，在光滑水平面上放置質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的小車A，其左端用水平輕繩拉住，且水平表面左端放置質(zhì)量為m=1kg的小滑塊B，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，今用水平恒力F=10N拉B，當(dāng)B的速度達(dá)到2m/s時(shí)，撤去拉力F，并同時(shí)剪斷繩子（g=10m/s²）（保留兩位有效數(shù)字）
求：（1）拉力F所做的功？
（2）最終B物體的動(dòng)能．

Answer 1

分析：（1）對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理求解拉力F所做的功
（2）A、B最終共同運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．

解答：解：（1）對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理有：(F-f)s1=

1

2

mv2
而f=Mmg
代入數(shù)據(jù)得s1=

2

9

m
拉力F做功W=Fs₁=2.2J       
（2）設(shè)最終共同速度為v₁，對(duì)于B
μmg=ma，a1=1m/s2
v′=v-a₁t
對(duì)于A
μmg=Ma₂
∴a2=0.5m/s2
v′=a₂t
解得v′=

2

3

m/s
故EkB=

1

2

mv′2=

1

2

×1×

4

9

J=0.22J
答：（1）拉力F所做的功是2.2J       
（2）最終B物體的動(dòng)能是0.22J

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清小車和物塊在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況，然后運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．