Question

8．如图质量为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．现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为F_f．经过时间t，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端，则（　　）

• A． 此时物块的动能为（F-F_f）（x+l）
• B． 这一过程中，物块对小车所做的功为F_f（x+l）
• C． 这一过程中，物块和小车产生的内能为F_fl
• D． 这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx

Answer 1

分析 根据动能定理：合力做功等于物体动能的变化，求解物块的动能．根据功能关系分析得知，物块和小车增加的机械能为F（s+l）-fl．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功．

解答 解：A、对物块分析，物块对地的位移为x+l，根据动能定理得（F-F_f）（x+l）=E_k-0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为 E_k=（F-F_f）（x+l），故A正确；
B、对小车分析，小车对地的位移为x，所以物块对小车所做的功为F_fx，故B错误；
C、物块与小车增加的内能 Q=F_fx_相对=F_fl，故C正确；
D、根据能量守恒定律得，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+x）=△E+Q，则△E=F（l+x）-F_fl，故D错误．
故选：AC

点评 本题动能定理时要灵活选择研究对象，采用隔离法处理．要注意位移的参照物必须是地面．摩擦产生的内能与相对位移有关．