题目内容
13.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(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为f,物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x,在这个过程中,以下结论不正确的是( )A. | 物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(l+x) | |
B. | 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx | |
C. | 物块和小车系统产生的热量为fl | |
D. | 物块和小车系统增加的机械能为F(l+x) |
分析 本题的关键是明确小车在摩擦力作用下将向右做加速运动,当小物块到达小车的最右端时,小物块发生的位移与小车发生的位移应满足l′-x=l,然后再根据动能定理即可求解A、B;再根据摩擦生热公式和能量守恒定律即可求解C、D.
解答 解:A:小车在小物块的摩擦力f作用下会加速向右运动,当小物块到达小车最右端时,小物块发生的位移 l′,与小车发生的位移满足 l′-x=l,根据动能定理应有:Ekm=(F-f)l′=(F-f)(l+x),所以A正确;
B:对小车根据动能定理应有:fx=Ekm-0,即Ekm=fx,所以B正确;
CD:根据能量守恒定律可知,物块和小车增加的机械能应等于因摩擦产生的内能,由Q=fl相对可知,
△E机=Q=fl,所以C正确,D不正确;
本题选择不正确的,故选:D.
点评 应明确:①功的计算公式W=Fs中的位移l应是物体对地面的位移;
②因摩擦产生的内能(摩擦生热)表达式为Q=fl相对,其中l相对是物体发生的相对位移的大小.
练习册系列答案
相关题目
4.如图所示,水平面上停放着A、B两辆小车,质量分别为M和m,M>m,两小车相距为L,人的质量也为m,另有质量不计的硬杆和细绳.第一次人站在A车上,杆插在B车上;第二次人站在B车上,杆插在A车上;若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子,使两车相遇,不计阻力,两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1和t2,则( )
A. | t1<t2 | B. | t1=t2 | ||
C. | t1>t2 | D. | 条件不足,无法判断 |
5.下列说法正确的是( )
A. | 甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子势能是先减少后增大 | |
B. | 一定量的理想气体在体积不变的条件下,吸收热量,内能和压强一定增大 | |
C. | 已知阿伏伽德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,标准状况下水蒸气的密度为ρ(均为国际单位制单位),则1个水分子的体积是$\frac{M}{{ρ{N_A}}}$ | |
D. | 第二类永动机不可能制成是因为它违背热力学第二定律 |
2.南非足球赛时,德国队获得一次罚点球机会,一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出,结果足球以速度v撞在门梁上而被弹出,门梁距地面高度为h.现用g表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于( )
A. | mgh+$\frac{1}{2}$mv2mv02 | B. | $\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02-mgh | ||
C. | $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv2-mgh | D. | mgh+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv2 |