Question

（20分）如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長(zhǎng)為的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)讓紙帶從時(shí)刻開(kāi)始一直保持的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).已知桌面高度為，，小鐵塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力.求：

（1）小鐵塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖畫出此過(guò)程中小鐵塊的圖象；
（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；
（3）小鐵塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。

Answer 1

（1），圖象如下圖所示.

（2）  （3）

試題分析：（1）鐵塊向左勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度為
設(shè)鐵塊從靜止到速度與紙帶相同所經(jīng)歷的時(shí)間為，由公式得： 
此過(guò)程鐵塊通過(guò)的位移為
此后鐵塊做勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為
故小鐵塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為
作出圖象如上圖．
（2）鐵塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向有：
豎直方向：
解得
（3）鐵塊在紙帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相對(duì)于紙帶的位移為
故產(chǎn)生的內(nèi)能為