题目内容

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

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.

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