题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，静止放在水平光滑的桌面上的纸带，其上有一质量为m=1.0kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，铁块与纸带间的动摩擦因数为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，铁块不翻滚．求：
（1）铁块抛出时速度大小；
（2）纸带从铁块下抽出所用的时间t；
（3）纸带抽出过程产生的内能Q．

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=

μmg

m

=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，
即得t=2s
（3）由题意可知，纸带和铁块的相对路程为：△S=L
由功能关系，可得：Q=μmgL
则有Q=0.5J
答：（1）铁块抛出时速度大小2m/s；
（2）纸带从铁块下抽出所用的时间2s；
（3）纸带抽出过程产生的内能0.5J．