Question

如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物塊，放置在質(zhì)量M=2kg足夠長(zhǎng)木板的中間，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，木板放置在光滑的水平地面上．在地面上方存在兩個(gè)作用區(qū)，兩作用區(qū)的寬度均為1m，邊界距離為d，作用區(qū)只對(duì)物塊有力的作用：I作用區(qū)對(duì)物塊作用力方向水平向右，II作用區(qū)對(duì)物塊作用力方向水平向左．作用力大小均為3N．將物塊與木板從圖示位置（物塊在I作用區(qū)內(nèi)的最左邊）由靜止釋放，已知在整個(gè)過(guò)程中物塊不會(huì)滑離木板．取g=10m/s2．

（1）在物塊剛離開(kāi)I區(qū)域時(shí)，物塊的速度多大？

（2）若物塊剛進(jìn)入II區(qū)域時(shí)，物塊與木板的速度剛好相同，求兩作用區(qū)的邊界距離d；

（3）物塊與木板最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，求它們相對(duì)滑動(dòng)的路程.

 

Answer 1

（1）（2） （3）3m

【解析】

試題分析：（1）（4分）對(duì)物塊由牛頓第二定律: 得：

由 得 ，

（2）（7分）I區(qū)域內(nèi)，對(duì)木板：由得

木板到達(dá) I區(qū)域邊緣處：

離開(kāi)I區(qū)域后: 對(duì)物塊： 由得 對(duì)木板：

當(dāng)物塊與木板達(dá)共同速度時(shí): 得:

兩作用區(qū)邊界距離為：

（3）（5分）由于,所以物塊與木板最終只能停在兩電場(chǎng)之間.

由全過(guò)程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律： ，得：

考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律，能量守恒定律