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精英家教网小车M在光滑水平面上以v0做匀速直线运动,把物块m由静止放到车上,为保持车速v0不变,放上m的同时对M加拉力F,当m达到v0时撤去F,之后m与M共同以v0运动,在这段时间内(  )
A、F对M做的功与摩擦对m做的功大小相等B、F对M做的功与小车克服摩擦力做功大小相等C、F对M做的功等于m获得的动能D、系统产生的内能大于m获得的动能
分析:木块放上小车后受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,小车做匀速运动,根据运动学公式求出小车和木块的位移,再对小车,运用动能定理可分析F对M做的功与小车克服摩擦力做功的关系;根据相对位移△x,由Q=f△x求得内能.
解答:解:A、B、C物块放上小车后受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,小车做匀速运动,设运动t时间后速度为v0
根据运动学公式可得:
 x=v0t
x=
.
v
t=
v0
2
t

故得x=2x
根据动能定理,
 对于物块有:μmgx=
1
2
mv2
-0
 对于车有:WF-μmgx=
1
2
M
v
2
0
-
1
2
M
v
2
0
=0
综上解得:WF=mv2
则得F对M做的功大于摩擦对m做的功,F对M做的功与小车克服摩擦力做功大小相等.F对M做的功大于m获得的动能.故AC错误,B正确.
D、系统产生的内能Q=μmg△x=μmg(x-x)=μmgx=
1
2
m
v
2
0
,可知与m获得的动能大小相等.故D错误.
故选:B.
点评:本题主要考查了运动学公式和动能定理的应用,要根据题目需要选择适当的研究对象运用动能定理解题,难度适中.
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