题目

如图所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m=0.1 kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力，经2s时间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且速度为v=2m/s。已知桌面高度为H=0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点。重力加速度g取10m/s2，求：   （1）铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；   （2）动摩擦因数；   （3）纸带抽出过程中系统产生的内能。  答案：（1）0．8 m；（2）0．1；（3）0．3 J解析:（14分）解：（1）设铁块离开桌面后经时间t落地水平方向：x＝vt  ①………（1分） 竖直方向：H＝gt2     ② ………（1分）由①②联立解得：x=0．8 m．……… （2分）（2）设铁块的加速度为a1，运动时间为，由牛顿第二定律，得μmg＝ma1③ ………（1分）纸带抽出时，铁块的速度v＝a1t1④ ………   （1分）③④联立解得μ=0．1．       ………  （2分）（3）铁块的位移x1＝a1t1 2  ⑤ ………   （2分）设纸带的位移为x2；由题意知，x2－x1＝L   ⑥………（1分）由功能关系可得纸带抽出过程中系统产生的内能E＝μmgx2＋μmgL ⑦………（2分）由③④⑤⑥⑦联立解得E＝0．3 J………  （1分） 

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