题目

 如图1所示,质量为M的足够长木板置于光滑水平地面上,一质量为m的木块以水平初速度滑上长木板,已知木块与木板之间的摩擦因数为,求:(1)m的最终速度;(2)m与M相对滑动产生的焦耳热Q;(3)m在M上相对滑动的距离L。      答案: 解析:m与M之间速度不同,必然存在相对运动,在相互的摩擦力作用下m减速而M加速,当两者速度相同时无相对运动达共速,所以m的最终速度即为两者的共同速度。对m、M整体分析知,系统所受合外力为零,动量守恒,既然两者出现共速,动能必然要减少,从能量守恒的角度看,减少的动能转化为内能产生焦耳热。产生的热就其原因看是由于两者的相互摩擦,所以可以利用摩擦力产生热的特点即得解。(1)对m、M组成系统受力分析知,其合外力为零,由动量守恒得                                          1           ∴                                    2    (2)对系统由能量守恒得产生焦耳热                                  3            ∴  由2、3解得                  4     (3)由滑动摩擦力生热特点得                                       5         ∴   解得                        6 
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