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,现用一水...
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问题详情:
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,物块和小车之间的摩擦力为f,物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s。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-f)(l+s)
B. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fs
C. 物块克服摩擦力所做的功为f(l+s)
D. 物块和小车增加的机械能为Fs
【回答】
ABC
【解析】A.对小物块分析,小物块到达小车最右端时物块的位移为l+s,合外力对小物块做功为 (F-f)(l+s),根据动能定理得
(F-f)(l+s)=Ekm
则知物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(l+s);故A正确;
B.对小车分析,小车的位移为s,根据动能定理得
fs=EkM
知物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fs;故B正确;
C.物块相对于地的位移大小为l+s,则物块克服摩擦力所做的功为f(l+s);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
Q=fl
则物块和小车增加的机械能为
△E=F(l+s)-fl
故D错误。
故选ABC。
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:多项选择