题目内容

16.如图所示,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,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是(  )
A.此时物块的动能为(F-f)(x+L)
B.此时小车的动能为f(x+L)
C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fx-fL
D.这一过程中,因摩擦而产生的热量为fL

分析 由图可知拉力及摩擦力作用的位移,则可以求出两力所做的功;则由动能定理可求得物体和小车的动能;由功能关系可知机械能及热量的转化.

解答 解:AD、由图可知,在拉力的作用下物体前进的位移为L+x,故拉力的功为F(x+L),摩擦力的功为f(x+L),则由动能定理可知物体的动能为(F-f)(x+L),故A正确,B错误;
C、物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量,内能的增量等于fL,故机械能的增量为F(x+L)-fL,故C错误;
D、能的增量等于摩擦力与相对位移的乘积,故系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功fL.故D正确.
故选:AD.

点评 解答本题应明确(1)注意小车和物体的位移关系,(2)内能的增量等于摩擦力与相对位移的乘积;(3)要注意小车在摩擦力的作用下前进的位移为x.

练习册系列答案
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6.如图所示,固定在竖直平面内的轨道由三部分组成:光滑曲线轨道AB,其B端的切线沿水平方向;水平的平直轨道BC,其右端在B点与曲线轨道平滑连接;半圆形轨道CD,其直径CD沿竖直方向,且C端与平直轨道平滑连接,整个轨道处于竖直平面内.已知BC轨道的长度L=0.64m,半圆形轨道的半径R=0.10m.现有一质量m1=0.16kg的小滑块1从曲线轨道距B端高h=0.80m处由静止下滑,并与静止在B点的、质量m2=0.04kg的小滑块2发生碰撞,碰撞后两滑块立即粘在一起运动.当两个小滑块一起运动到C点时的速度大小vC=3.0m/s,已知两个小滑块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小滑块1与小滑块2碰撞前瞬间的速度大小;
(2)小滑块1与小滑块2碰撞后瞬间的速度大小;
(3)小滑块1与小滑块2碰撞过程中损失的动能;
(4)两小滑块一起运动过程中与BC轨道间的动摩擦因数;
(5)两小滑块一起运动到半圆形轨道的C点时,对半圆形轨道的压力;
(6)若半圆形轨道光滑,两小滑块运动到D点时的速度大小;
(7)若半圆形轨道光滑,两小滑块运动到D点时对半圆形轨道的压力; 
(8)若半圆形轨道光滑,两小滑块通过半圆形轨道后落在BC轨道上的第一落点到C点的距离;
(9)若半圆形轨道不光滑,且两小滑块恰好能通过D点,求两小滑块通过半圆形轨道的过程中克服摩擦阻力所做的功;
(10)若半圆形轨道不光滑,两小滑块通过半圆形轨道D后落在BC轨道上的第一落点到C点的距离范围.

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