长为L=2m、质量为m1=1kg的小车静止在光滑水平面上.质量为m2=1kg的物块在小车上以v0=2.5 m/s的初速度从A端向B端滑动

如图2所示，长为L=2m、质量为m1=1kg的小车静止在光滑水平面上.质量为m2=1kg的物块在小车上以v0=2.5 m/s的初速度从A端向B端滑动，若小车与滑块间的动摩擦因数为μ=0.05，求：
　　（1）物块从小车上脱离所需要的时间？
　　（2）物块在小车上滑动的过程中，摩擦力对小车和物块所做的功分别为多少？
　　（3）物块在小车上滑动的整个过程中，摩擦力产生的热量为多少？

解析（1）物块与小车之间的摩擦力为 　　f=μm2g=0.05×1×10N=0.5N 　　对小车来说，由牛顿第二定律可知：a1=fm1=0.51m/s2=0.5m/s2，x1=12a1t2=t24； 　　对物块来说， 由牛顿第二定律可知： 　　a2=fm2=0.51m/s2=0.5m/s2， 　　x2=v0t-12a2t2=2.5t-t24； 　　由题意可知： x2-x1=L 　　解方程组可得t=1s，x1=0.25m，x2=2.25m. 　　（2）物块对小车的摩擦力对小车做正功， 　　Wf1=fx1=0.125 J 　　小车对物块的摩擦力对物块做负功， 　　Wf2=-fx2=-1.125 J 　　（3）摩擦力对小车做了0.125J正功， 那么小车的动能就增加0.125J；摩擦力对物块做了1.125J负功，则物块损失了1.125J的动能.物块损失了1.125J的动能，然而小车却仅得到0.125J的动能，那么试问那1.125J-0.125J=1J的能量上那里去了呢？原来这1J的能量就转化为小车和物块共有的内能了，即物块在小车上滑动的整个过程中，摩擦力产生的热量为1J. 　　答案：（1）t=1 s； 　　（2） Wf1=0.125 J，Wf2=-1.125 J； 　　（3）Q=1 J 　　点评摩擦并不一定生热，关键是看相互作用的物体间是滑动摩擦力还是静摩擦力，静摩擦力是不会生热的，只有滑动摩擦力才会产生热量，因此我们平时所说的“摩擦生热”当中的“摩擦”是指滑动摩擦.

我检查一下我的答案