如圖所示，一質量m＝0．2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上，質量m2＝0．1kg的小物塊（可視為質點）...

問題詳情：

如圖所示，一質量m＝0．2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上，質量m2＝0．1kg的小物塊（可視為質點）置於小車上A點，其與小車間的動摩擦因數＝0．40，設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力．現給小物塊一個方向水平向右、大小為v0＝6m／s的初速度，同時對小物塊施加一個方向水平向左、大小為F＝0．6N的恆力．取g＝10m／s2，求：

（1）初始時刻，小車和小物塊的加速度大小

（2）經過多長時間小物塊與小車速度相同？此時速度為多大？

（3）小物塊向右運動到最大位移的過程中，恆力F做的功和系統產生的內能?

【回答】

   （2），（3）  , 

【解析】（1）小物塊受到向左的恆力和滑動摩擦力做勻減速運動，小車受摩擦力向右做勻加速運動．設小車和小物塊的加速度大小分別為aa2，由牛頓第二定律得：

（2）設經過時間t小車與小物塊速度相同，設速度為v1，由運動學公式得

對小車：   

對小物塊：    

解得：t = 0.5 s；     

（3）假設當兩者達到共同速度後相對靜止，系統只受恆力F作用，設系統的加速度為a3，則由牛頓第二定律得    

解得：

此時小車所需要的靜摩擦力為 ，此時需要的摩擦力不大於最大靜摩擦了，所以兩者將一起向右做勻減速運動

小物塊第一段的位移：   

小物塊第二段的位移：   

所以，小物塊向右運動的最遠位移為：     

則恆力F做的功為

由功能關係知：

綜上所述本題*是：   （2），（3）  , 

【點睛】過程比較複雜，要受力分析找到運動的加速度，再結合運動學公式求出各自運動的位移，在計算內能時，要學會利用功能關係求解．

知識點：專題二 力與物體的直線運動

題型：計算題