Question

如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v₁，木板速度为v₂，下列结论中正确的是（　　）

• A、上述过程中，F做功大小为

  1

  2

  mv12+

  1

  2

  Mv22
• B、其他条件不变的情况下，M越大，s越小
• C、其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长
• D、其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多

Answer 1

分析：（1）运动过程中处理F做功外，还有摩擦力做功，由功能关系即可判断；
（2）根据牛顿第二定律可知，M越大，木板的加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，据此即可判断；
（3）F越大，滑块的加速度就越大，而木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以时间越少；
（4）系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积．

解答：解：A．由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体动能以外还有系统产生的热量，故A错误；
    B．由于木板受到摩擦力不变，当M越大时木板加速度小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移小，故B正确；
    C．滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，故C错误；
    D．系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力越大，产生的热量越多，故D正确．
故选BD．

点评：本题重点考查了功能关系，对物理过程仔细分析是解题关键，同时对物理模型要把握和熟悉．本题就是常见而重要的滑块和木板模型．