Question

（20分）如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長為的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)讓紙帶從時(shí)刻開始一直保持的速度向左勻速運(yùn)動.已知桌面高度為，，小鐵塊在運(yùn)動過程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力.求：

（1）小鐵塊從開始運(yùn)動到桌面邊緣過程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖畫出此過程中小鐵塊的圖象；
（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；
（3）小鐵塊從開始運(yùn)動到桌面邊緣過程中產(chǎn)生的內(nèi)能。

Answer 1

（1），圖象如下圖所示.

（2）  （3）

試題分析：（1）鐵塊向左勻加速運(yùn)動過程中，加速度為
設(shè)鐵塊從靜止到速度與紙帶相同所經(jīng)歷的時(shí)間為，由公式得： 
此過程鐵塊通過的位移為
此后鐵塊做勻速運(yùn)動，時(shí)間為
故小鐵塊從開始運(yùn)動到桌面邊緣過程所經(jīng)歷的時(shí)間為
作出圖象如上圖．
（2）鐵塊離開桌面后做平拋運(yùn)動，則水平方向有：
豎直方向：
解得
（3）鐵塊在紙帶上做勻加速運(yùn)動的過程中相對于紙帶的位移為
故產(chǎn)生的內(nèi)能為