题目内容

7.如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,仍将A拉到B的右端,这次F做功为W2,生热为Q2.则应有(  )
A.W1<W2,Q1<Q2B.W1<W2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1=Q2D.W1=W2,Q1<Q2

分析 第二次B在摩擦力作用下要向右运动,将A拉到B的右端时A通过的位移比第一次大,再根据功的计算公式W=Fs,比较恒力F做功的大小.摩擦生热Q与AB间的相对位移有关.由此判断即可.

解答 解:第一次B固定在地面上,将A拉到B的右端时A相对于地面的位移等于B板的长度.第二次B可以在光滑地面上自由滑动,在摩擦力作用下B要向右运动,则将A拉到B的右端时A相对于地面的位移将大于B板的长度,所以第二次A相对于地面的位移大,由功的计算公式W=Fs,应有 W1<W2
摩擦产生的热量Q=fs相对,两次都从木板B的左端滑到右端,相对位移都等于B板的长度,相对位移相等,所以Q1=Q2.故B正确,ACD错误.
故选:B

点评 解决本题的关键是要掌握恒力做功的求法W=Fs,以及知道摩擦产生的热量Q=fs相对,要注意s是物体相对于地面的位移,s相对是两个物体间的相对位移大小.

练习册系列答案
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15.在验证“动量守恒定律”的实验中,实验器材有:斜槽轨道、两个大小相等质量不同的小球且m1>m2、重锤线、白纸、复写纸、圆规、毫米刻度尺.实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况简图如图甲所示,调节斜槽轨道,使轨道末端水平.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量A(填选项前的序号)间接地解决这个问题:
A、小球做平抛运动的射程
B、小球开始释放的高度h
C、小球抛出点距地面的高度H
(2)图乙中O点是小球抛出点在地面上的投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的步骤是ADE(填选项前的序号);
A、用天平测量两个小球的质量m1、m2
B、测量小球m1开始释放的高度h
C、测量抛出点距地面的高度H
D、分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E、测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON(用(2)中测量的量表示);
(4)若OP、OM与ON的长度满足关系式ON=OM+OP,则两球是弹性碰撞;
(5)经测定,m1=20.0g,m2=10.0g,小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示.由图可知:OM=18.50cm,OP=45.00cm,ON=53.00cm;碰撞前后m2的动量分别为p1、p1′,碰撞结束时m2的动量为p2′,则碰撞前、后总动量的比值$\frac{{p}_{1}}{{{p}_{1}+p}_{2}}$=1;
(6)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大.请你用(5)中已知得数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为60.00cm.

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