問題詳情：
如圖所示，質量M=2kg、高h=0.2m的長木板靜止在粗糙的水平地面上，長木板與地面間的動摩擦因數
。在長木板上放置一個質量m=lkg的鐵塊（可視爲質點），開始時鐵塊離長木板左端B點的距離L=0.5m，鐵塊與木板間的動摩擦因數
，設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力，g =10m/s2。若在長木板上加一個水平向右的恆力F，求：
(1)要將長木板從鐵塊下抽出，水平向右的恆力F應滿足什麼條件。
(2)若水平向右的恆力爲17N，鐵塊與長木板分離時兩者的速度大小。
(3)在(2)中，在鐵塊落地前的整個過程中，鐵塊、長木板和地面組成的系統因摩擦所產生的熱量。
【回答】
(1) F>9N; (2) 3m/s lm/s; (3) 4.75J
【解析】(1)欲將長木板從鐵塊下抽出，這兩者間必存在相對運動，兩者剛好發生相對滑動時，對滑塊，由牛頓第二定律有：
解得：
對長木板，由牛頓第二定律有：
解得：
即恆力F應滿足的條件爲
(2)當
時，滑塊相對於長木板將發生相對滑動，對長板，有：
解得：
a1=6m/s2
滑塊的加速度：
a2=a=2m/s2
分離時長木板的位移：
鐵塊的位移：
兩者分離時有：
解得：
設滑塊離開長木板的瞬間，長木板與鐵塊的速度分別爲v1，v2，則：
(3)
(2)問中，分離時長木板位移：
滑塊離開長木板後做平拋運動，由平拋運動規律有：
滑塊離開長木板後，對長木板，由牛頓第二定律可知：
解得：
a3=7.5m/s2
滑塊離開長木板到落地時長木板的位移：
解得：
x3=0.75m
整個過程中，滑塊與長板間因摩擦產生的熱量：
長木板與水平面間因摩擦產生的熱量：
鐵塊、長木板和水平地面組成的系統因摩擦產生的熱量：
知識點：專題二 力與物體的直線運動
題型：計算題
