Question

12．如图，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，可视为质点的小物块放在小车的最左端．将一水平恒力F作用在小物块上，物块和小车之间的摩擦力大小为f．当小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端，下列判断正确的有（　　）

• A． 此时物块的动能为（F-f）（s+l）
• B． 这一过程中，物块对小车所做的功为f （s+l）
• C． 这一过程中，物块和小车系统产生的内能为f l
• D． 这一过程中，物块和小车系统增加的机械能为Fs

Answer 1

分析 物块在F作用下做匀加速运动，小车也做匀加速运动，由图确定出物块相对于地面的位移，由动能定理求物块的动能．根据功的计算公式求物块对小车所做的功．系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功．对系统，运用能量守恒定律求系统增加的机械能．

解答 解：A、对物块分析，物块相对于地面的位移为s+l，根据动能定理得：（F-f）（l+s）=$\frac{1}{2}$mv²-0，则知，物块到达小车最右端时具有的动能为（F-f）（s+l）．故A正确．
B、对小车分析，小车的位移为s，则物块对小车所做的功为fs，故B错误．
C、物块和小车系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，为fl，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+s）=△E+Q，则物块和小车增加的机械能为△E=F（l+s）-fl．故D错误．
故选：AC

点评 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．要注意求功时，位移应是相对于地面的位移．摩擦生热等于摩擦力与相对位移的乘积．