图7-5
(1)拉力对木块做了多少功?
(2)小车和木块各获得多大动能?
(3)摩擦产生多少热量?
图7-5
(1)拉力对木块做了多少功?
(2)小车和木块各获得多大动能?
(3)摩擦产生多少热量?
解析：设木块运动的加速度为a1，平板车运动的加速度为a2，由牛顿第二定律得
F-μmg=ma1 μmg=Ma2
a1=
m/s2-0.2×10 m/s2=3 m/s2
a2=
m/s2=0.5 m/s2
设车的位移为s，则木块的位移为s+l，有s=
a2t2，s+l=
a1t2
所以
，解得s=0.25 m
(1)拉力对木块做的功为
W=F(s+l)=10×(0.25+1.25) J=15 J.
(2)根据动能定理，小车获得的动能为
ΔEk2=μmgs=0.2×2×10×0.25 J=1 J
木块获得的动能为
ΔEk1=(F-μmg)(s+l)=(10-0.2×2×10)×(0.25+1.25) J=9 J.
(3)摩擦产生的热量等于物体间相互作用的滑动摩擦力跟相对位移的乘积，所以Q=μmgl=0.2
×2×10×1.25 J=5 J.
答案：(1)15 J (2)1 J 9 J (3)5 J