题目

题型：不详难度：来源：

所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m=0.1kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ=0.1．现用力F水平向左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，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为s=0.8m．已知g=10m/s²，桌面高度为H=0.8m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不滚动．求：
（1）铁块抛出时速度大小；
（2）纸带从铁块下抽出所用时间t₁；
（3）纸带抽出过程产生的内能E．

答案

（1）设铁块抛出时的初速度为v₀，由平抛运动规律，有
水平方向：x=v₀t
竖直方向：H=

1

2

gt²解得
v₀=2m/s
（2）纸带从铁块下抽出所用的时间与铁块向左运动到桌边的时间相等．
开始时距离桌面左端的距离就等于铁块在桌面上向左运动的位移．
铁块向左运动过程中，a=μg=1m/s²
由公式v₀=at
则有纸带抽出后铁块的速度可得：t=

v

a

=

2

1

s=2s
x₁=2m
（3）摩擦力产生的热量包括上下两个面所产生，
Q_上=mgμL=0.05J
Q_下=mgμ（L+x₁）=0.25J
所以Q=Q_上+Q_下=0.3J
答案：（1）铁块抛出时速度大小为2 m/s　（2）纸带从铁块下抽出所用时间为2 s　（3）纸带抽出过程产生的内能为0.3 J