如图所示,静止放在水平桌面上的纸带,其上有一质量为m="0.1"kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5m,所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力,经2s时间将

◎ 题目

如图所示,静止放在水平桌面上的纸带,其上有一质量为m="0.1" kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5m,所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力,经2s时间将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v=2m/s。已知桌面高度为H=0.8m,不计纸带重力,铁块视为质点。重力加速度g取10m/s2,求:

(1)铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离;
(2)动摩擦因数;
(3)纸带抽出过程中系统产生的内能。

◎ 答案

(1)0.8m (2)0.1 (3)0.3J.

◎ 解析


试题分析:(1)设铁块离开桌面后经时间t落地
水平方向:x=vt ①
竖直方向:H=gt2    
由①②联立解得:x=0.8 m.
(2)设铁块的加速度为a1,运动时间为,由牛顿第二定律,得μmg=ma1
纸带抽出时,铁块的速度v=a1t1
③④联立解得μ=0.1.    
(3)铁块的位移x1a1t1
设纸带的位移为x2;由题意知,x2-x1=L  ⑥
由功能关系可得纸带抽出过程中系统产生的内能E=μmgx2+μmgL  ⑦
由③④⑤⑥⑦联立解得E=0.3 J

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,静止放在水平桌面上的纸带,其上有一质量为m="0.1"kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5m,所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力,经2s时间将…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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