如圖,質量為M,長度為l的小車靜止在光滑的水平面上,質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端,現用一水...
問題詳情:
如圖,質量為M,長度為l的小車靜止在光滑的水平面上,質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端,現用一水平恆力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動,物塊和小車之間的摩擦力為f,物塊滑到小車的最右端時,小車運動的距離為s。在這個過程中,以下結論正確的是( )
A. 物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-f)(l+s)
B. 物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為fs
C. 物塊克服摩擦力所做的功為f(l+s)
D. 物塊和小車增加的機械能為Fs
【回答】
ABC
【解析】A.對小物塊分析,小物塊到達小車最右端時物塊的位移為l+s,合外力對小物塊做功為 (F-f)(l+s),根據動能定理得
(F-f)(l+s)=Ekm
則知物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-f)(l+s);故A正確;
B.對小車分析,小車的位移為s,根據動能定理得
fs=EkM
知物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為fs;故B正確;
C.物塊相對於地的位移大小為l+s,則物塊克服摩擦力所做的功為f(l+s);故C正確;
D.根據能量守恆得,外力F做的功轉化為小車和物塊的機械能和摩擦產生的內能,則有
F(l+s)=△E+Q
Q=fl
則物塊和小車增加的機械能為
△E=F(l+s)-fl
故D錯誤。
故選ABC。
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:多項選擇
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