Question

12．如图，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s．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+s）
• B． 物块到达小车最右端时，小车具有的动能为f s
• C． 物块克服摩擦力所做的功为f （ l+s ）
• D． 物块和小车增加的机械能为Fs

Answer 1

分析 小物块做匀加速运动，小车也做匀加速运动，对物块、小车以及整体分别运用动能定理列式分析即可．要注意位移的参照物．

解答 解：A、对物块分析，物块相对于地的位移为l+s，根据动能定理得：（F-f）（l+s）=$\frac{1}{2}$mv²-0，则知物块到达小车最右端时具有的动能为（F-f）（l+s）．故A正确．
B、对小车分析，小车对地的位移为s，根据动能定理得：fs=$\frac{1}{2}$Mv′²-0，则知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为f s．故B正确．
C、物块相对于地的位移大小为l+s，则物块克服摩擦力所做的功为f （ l+s ）．故C正确．
D、根据能量转化和守恒定律得知：外力F做的功等于小车和物块增加的机械能和摩擦产生的内能之和，则有：F（l+s）=△E+Q，则物块和小车增加的机械能为△E=F（ l+s ）-fl．故D不正确．
本题选不正确的，故选：D

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求解．要注意对单个物体运用动能定理时，位移的参照物必须是地面．