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(勻變速直線運(yùn)動(dòng)＋受力分析＋牛頓第二定律＋功＋功能關(guān)系)如圖所示，質(zhì)量M＝4 kg的木板B靜止于光滑的水平面上，其左端帶有擋板，上表面長(zhǎng)L＝1 m，木板右端放置一個(gè)質(zhì)量m＝2 kg的木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))，A與B之間的動(dòng)摩擦因素μ＝0.2．現(xiàn)在對(duì)木板B施加一個(gè)水平向右的恒力F＝14 N，使B向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，木塊A將與木板B左側(cè)的擋板相碰撞，在碰撞前的瞬間撤去水平恒力F．已知該碰撞過(guò)程時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失，假設(shè)A、B間的最大靜摩擦力跟滑動(dòng)摩擦力相等，g取10 m/s²．，試求：

(1)撤去水平恒力F的瞬間A、B兩物體的速度大小v_A、V_B分別多大；

(2)此過(guò)程F所做的功；

(3)撤去水平恒力F前因摩擦產(chǎn)生的熱量．

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一、選擇題

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

答案

B

A

C

C

B

D

C

A

C

D

B

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

D

D

A

A

D

D

C

A

A

D

A

C

二、填空與實(shí)驗(yàn)

24．1×10^-2N    豎直向下    

25．(1) 0.1s　  　　(2)0.323m/s     (3)0.78m/s²　

三．計(jì)算或論述

26．每問(wèn)2分. (1)50J;    (2)300J;    (3)350J

27．⑴h=gt²=×10×2²m=20m------------------------2分

⑵2s末。V_y= gt=20m/s------------------------------1分

         V_x= V₀        ------------------------------1分

V==25m/s------------------------------1分

V₀=15m/s-----------------------------------1分

28．（9分）解：

⑴對(duì)木塊受力分析，由牛頓第二定律有：

     F-F_f=ma--------------------------------------------------1分

     a=( F-F_f)/m----------------------------------------------1分

     v=at=( F-F_f)t/m=4m/s-------------------------------------1分

⑵木塊在第2個(gè)2秒內(nèi)僅在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng), a^,=μg=2m/s------1分

由對(duì)稱性知,第2 個(gè)2 秒內(nèi)位移與第1個(gè)2秒內(nèi)位移相等,所以4秒內(nèi)木塊總位移:

S=s₁+s₂=8+8=16m-----------------------------------------------2分

⑶通過(guò)畫v―t圖象知，第2 個(gè)4秒內(nèi)位移與第1個(gè)4秒內(nèi)位移相等,所以8秒內(nèi)總位移是s^,=32m，8秒內(nèi)始終有摩擦力作用在木塊上，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，且大小不變?yōu)?N，故8秒內(nèi)摩擦力做功為（分析2分）

     W_f= -F_fs^,=-2×32=-64J-------------------------------------1分