题目

题型：不详难度：来源：

（16分）如图所示，质量为m=1kg的物块，放置在质量M=2kg足够长木板的中间，物块与木板间的动摩擦因数为0.1，木板放置在光滑的水平地面上．在地面上方存在两个作用区，两作用区的宽度均为1m，边界距离为d，作用区只对物块有力的作用：I作用区对物块作用力方向水平向右，II作用区对物块作用力方向水平向左．作用力大小均为3N．将物块与木板从图示位置（物块在I作用区内的最左边）由静止释放，已知在整个过程中物块不会滑离木板．取g=10m/s²．
（1）在物块刚离开I区域时，物块的速度多大？
（2）若物块刚进入II区域时，物块与木板的速度刚好相同，求两作用区的边界距离d；
（3）物块与木板最终停止运动时，求它们相对滑动的路程.

答案

（1）（2）（3）3m

解析

试题分析：（1）（4分）对物块由牛顿第二定律: （1分）
得：     （1分）
由 得   （1分）
      （1分）
（2）（7分）I区域内，对木板：由得          （1分）
木板到达 I区域边缘处：                          （1分）
离开I区域后: 对物块： 由得             （1分）
对木板：                       （1分）
当物块与木板达共同速度时:   得:       （1分）
两作用区边界距离为：                         （2分）
（3）（5分）由于,所以物块与木板最终只能停在两电场之间.         （2分）
由全过程能量守恒与转化规律：                            （2分）
得：                          （1分）