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(匀变速直线运动＋受力分析＋牛顿第二定律＋功＋功能关系)如图所示，质量M＝4 kg的木板B静止于光滑的水平面上，其左端带有挡板，上表面长L＝1 m，木板右端放置一个质量m＝2 kg的木块A(可视为质点)，A与B之间的动摩擦因素μ＝0.2．现在对木板B施加一个水平向右的恒力F＝14 N，使B向右加速运动，经过一段时间后，木块A将与木板B左侧的挡板相碰撞，在碰撞前的瞬间撤去水平恒力F．已知该碰撞过程时间极短且无机械能损失，假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，g取10 m/s²．，试求：

(1)撤去水平恒力F的瞬间A、B两物体的速度大小v_A、V_B分别多大；

(2)此过程F所做的功；

(3)撤去水平恒力F前因摩擦产生的热量．

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一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

答案

B

A

C

C

B

D

C

A

C

D

B

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

D

D

A

A

D

D

C

A

A

D

A

C

二、填空与实验

24．1×10^-2N    竖直向下    

25．(1) 0.1s　  　　(2)0.323m/s     (3)0.78m/s²　

三．计算或论述

26．每问2分. (1)50J;    (2)300J;    (3)350J

27．⑴h=gt²=×10×2²m=20m------------------------2分

⑵2s末。V_y= gt=20m/s------------------------------1分

         V_x= V₀        ------------------------------1分

V==25m/s------------------------------1分

V₀=15m/s-----------------------------------1分

28．（9分）解：

⑴对木块受力分析，由牛顿第二定律有：

     F-F_f=ma--------------------------------------------------1分

     a=( F-F_f)/m----------------------------------------------1分

     v=at=( F-F_f)t/m=4m/s-------------------------------------1分

⑵木块在第2个2秒内仅在摩擦力作用下做匀减速运动, a^,=μg=2m/s------1分

由对称性知,第2 个2 秒内位移与第1个2秒内位移相等,所以4秒内木块总位移:

S=s₁+s₂=8+8=16m-----------------------------------------------2分

⑶通过画v―t图象知，第2 个4秒内位移与第1个4秒内位移相等,所以8秒内总位移是s^,=32m，8秒内始终有摩擦力作用在木块上，方向与运动方向相反，且大小不变为2N，故8秒内摩擦力做功为（分析2分）

     W_f= -F_fs^,=-2×32=-64J-------------------------------------1分