如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为l.物块和小车之间的摩擦力为Ff,在这个过程中,以下结论正确的是(  )A. 物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+l)B. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为FflC. 物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+l)D. 物块和小车增加的机械能为Fl

问题描述:

如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为l.物块和小车之间的摩擦力为Ff,在这个过程中,以下结论正确的是(  )
A. 物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+l)
B. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffl
C. 物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+l)
D. 物块和小车增加的机械能为Fl

A、对物块分析,物块的位移为L+l,根据动能定理得,(F-Ff)(L+l)=

1
2
mv2-0,则知物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+l).故A正确.
B、对小车分析,小车的位移为l,根据动能定理得,Ffl=
1
2
Mv′2-0,知物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffl.故B正确.
C、物块相对于地的位移大小为L+l,则物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+l).故C正确.
D、根据能量守恒得,外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能,则有:F(L+l)=△E+Q,则物块和小车增加的机械能为△E=F(L+l)-FfL.故D错误.
故选ABC.
答案解析:木块加速运动,木板也做加速运动,对木块、木板、木块和木板整体分别运用动能定理列式分析即可.
考试点:动能定理的应用.
知识点:本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析,再根据动能定理列式后分析求解.