如图所示，在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

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如图所示，在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若向薄板施加水平拉力F=20N，作用2s后撤去，取g=10m/s²。求：
（1）拉力F所做的功。
（2）薄板在水平地面上运动的最终速度。

答案

（1）160J（2）

解析

（1）由牛顿第二定律可得：二者要发生相对运动
滑块的加速度

(1分)
薄板的加速度

(1分)
若薄板足够长，2s时二者对地位移分别为：

(1分)

(1分)
两者的相对位移

＜L (1分) 说明此时滑块没有脱离薄板
所以拉力做的功为：

(2分)
（2）力F撤消瞬间，两者的速度分别为：

(1分)

(1分)
若薄板足够长，则二者最终共速为

，由动量及能量守恒定律可得：

(2分)

(2分)
代入数字解得：

(1分)

＜

（滑块没有离开薄板）(1分)
所以二者最终共速

(1分)

举一反三

某学生实验小组为了搞清楚功、能、动量之间的关系，设计了如下实验：
㈠主要实验器材：一块正方形的软木块，其边长D=16cm，质量M=40g；一支出射速度能够连续可调的气枪，其子弹的质量m=10g；……
㈡主要实验过程：首先，他们把正方形的软木块固定在桌面上，当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后，实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度。然后，他们把该木块放在光滑的水平面上（例如气垫导轨上），子弹再次从正面射入该木块，……。在后者情况下，请你利用力学知识，帮助他们分析和预测以下几个问题：⑴若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块，子弹最多能进入木块中的深度有多大？⑵若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块，在子弹射入木块的过程中，系统损失的机械能和产生的热量各是多少？⑶为了使子弹能够穿透该木块，那么子弹的入射速度大小不能低于多少？

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证明：完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。

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质量为m的小木块静放在位于光滑水平面上的质量为2m的长木板上的左端，一粒质量也为m的子弹以速度

水平射入小木块并迅速停留其中．由于小木块与长木板间的摩擦力作用，使小木块最终相对于长木板静止．试求：因小木块与长木板间的摩擦而使系统增加的内能．

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如图所示，两只质量均为120kg的小船静止在水面上，相距10m，并用钢绳连接。一个质量为60kg的人在船头以恒力F拉绳，不计水的阻力，求：
（1）当两船相遇时，两船各行进了多少米？
（2）当两船相遇不相碰的瞬间，为了避免碰撞，人从甲船跳向乙船需要对地的最小水平速度为6m/s，计算原来人拉绳的恒力F。

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如图所示，质量为M的平板车的长度为L，左端放一质量为m的小物块，今使小物块与小车一起以共同速度v₀沿光滑水平面向右运动，小车将与竖直墙发生弹性碰撞，而小物块最终又恰与小车相对静止于小车的最右端，求小物块与小车上表面间的动摩擦因数。

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