题目内容
13.如图所示,光滑水平面上放着长为L木板B,木板B上放着木块A.A、B接触面粗糙,现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,当滑块运动到木板左端时,木板在地面上移动的距离为x下列说法正确的有( )A. | 力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量 | |
B. | 其他条件不变的情况下,木板质量越大,x越大 | |
C. | 力f1对A做的功等于A动能的增加量与系统产生的热量之和 | |
D. | 其他条件不变的情况下,AB间摩擦力越大,滑块与木板间产生的热量越多 |
分析 对两物体及整体受力分析,结合两物体可能的运动状态,由功能关系进行分析拉力与两物体动能之间的关系,再单独分析AB,明确摩擦力做功与能量之间的关系.
解答 解:A、由题滑块运动到木板左端的过程中,说明拉力足够大,A与B有相对运动,对整体分析可知,F做功转化为两个物体的动能及系统的内能;故拉力F做的功大于AB系统动能的增加量;故A错误;
B、A与B之间的摩擦力不变,则A的加速度不变;根据牛顿第二定律,其他条件不变的情况下,木板质量越大,木板的加速度越小;木板与木块之间的相对位移等于木板的长度,由运动学的公式:$\frac{1}{2}{a}_{木板}{t}^{2}-\frac{1}{2}{a}_{木块}{t}^{2}=L$其中L是木板的长度,由公式可知,木板的加速度越小则运动的时间越长,而运动的时间越长则木块的位移越大,所以木板的位移x就越大.故B正确;
C、对A来说,只有摩擦力f1做功,由动能定理可知,摩擦力f1对A做的功等于A的动能的增加量.故C错误.
D、滑块与木板间产生的热量:Q=f1•L,可知其他条件不变的情况下,AB间摩擦力越大,滑块与木板间产生的热量越多.故D正确
故选:BD
点评 本题考查了能量守恒定律和动能定理的运用,要灵活选择研究对象,正确分析能量是如何转化的,这是解决这类问题的关键.特别注意当AB间相对静止和有相对滑动时能量转化的不同之处.
练习册系列答案
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1.2017年3月16日消息,“高景一号”卫星发回清晰影像图,可区分单个树冠,天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时,发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ弧度,已知引力常量为G,则( )
A. | “高景一号”卫星的质量为$\frac{t^2}{{Gθ{l^3}}}$ | B. | “高景一号”卫星角速度为$\frac{θ}{t}$ | ||
C. | “高景一号”卫星线速度大小为$\frac{2πl}{t}$ | D. | 地球的质量为$\frac{l}{{Gθ{t^2}}}$ |
8.如图所示,地球质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,半径为R.有一质量为m的飞船,由静止开始从P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,又在Q处掠过地球上空.根据以上条件可以得出( )
A. | DQ的距离为$\sqrt{2}$R | |
B. | PD的距离为$\frac{16\sqrt{2}}{9}$R | |
C. | 地球与太阳的万有引力的大小$\frac{9\sqrt{2}{π}^{2}FM}{16m}$ | |
D. | 地球与太阳的万有引力的大小$\frac{9\sqrt{2}{π}^{2}FM}{32m}$ |
18.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球半径为R,引力常数为G,则( )
A. | 地球同步卫星的高度为($\root{3}{\frac{{g}_{0}}{{g}_{0}-g}}$-1)R | |
B. | 地球的质量为$\frac{{g}_{0}{R}^{2}}{G}$ | |
C. | 地球的第一宇宙速度为$\sqrt{gR}$ | |
D. | 地球密度为$\frac{3g}{4πGR}$ |
4.氢原子从能级A跃迁到能级B时,释放频率为v1的光子,氢原子从能级B 跃迁到能级C时,吸收频率为v2的光子,若v2>v1,则氢原子从能级C跃迁到能级A时,将( )
A. | 吸收频率为v2-v1的光子 | B. | 吸牧频率为v2+v1的光子 | ||
C. | 释放频率为v2-v1的光子 | D. | 释放频率为v2+v1的光子 |