Question

4．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_f．物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l，在这个过程中，以下结论正确的是（　　）

• A． 物块到达小车最右端时具有的动能为（F-F_f）（L+l）
• B． 物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F_fl
• C． 物块克服摩擦力所做的功为F_f（L+l）
• D． 物块和小车增加的机械能为Fl

Answer 1

分析 在这个过程中，物块做匀加速运动，小车也做匀加速运动，物块对地的位移为L+l，小车对地的位移为l，对物块、小车运用动能定理或功能关系列式分析即可．

解答 解：AB、在这个过程中，物块对地的位移为L+l，小车对地的位移为l，对物块，由动能定理得：获得的动能为 E_Km=（F-F_f）（L+l）
对小车，运用动能定理有：小车获得的动能为 E_KM=F_fl，故A、B正确．
C、物块对地的位移为L+l，则物块克服摩擦力所做的功为F_f（L+l），故C正确．
D、根据功能关系知，拉力做的功转化为小车和物块增加的机械能和摩擦产生的内能，有：F（L+l）=△E+F_fL，所以增加的机械能△E=F（L+l）-F_fL．故D错误．
故选：ABC

点评 本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析，再根据动能定理列式后分析解答，要注意对单个物体运用动能定理时，位移的参照物必须对地面．