题目内容
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,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是( )
A.此时物块的动能为F(x+L)
B.此时小车的动能为f(x+L)
C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fx-fL
D.这一过程中,因摩擦而产生的热量为fL
D解析:对物块,所受四个力中水平力F和物块所受的滑动摩擦力做功,这两个力做功的位移都是(x+L),则由动能定理可知小物块的动能(等于增加的动能)Ek=ΔEk=(F-f)(x+L),选项A错误;对小车,只有物块对小车的滑动摩擦力做正功,且W=fx,由动能定理可知选项B错误;系统增加的机械能等于除重力和弹力外的其他力(包括内力和外力)做功的代数和,即ΔE=F(x+L)-fL,选项C错误;这一过程中,因摩擦而产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,即Q=fL,选项D正确.
练习册系列答案
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mg2t2
mg2t为了探究恒力作用时的动能定理,某同学做了如下实验,他让滑块在某一水平面上滑行,利用速度采集器获取其初速度v,并测量出不同初速度的最大滑行距离x,得到下表所示几组数据:
| 数据组 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| v/(m·s-1) | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.24 | 0.30 | 0.49 |
| x/m | 0 | 0.045 | 0.075 | 0.111 | 0.163 | 0.442 |
(1)一同学根据表中数据,作出x
v图像如图(甲)所示.观察该图像,该同学作出如下推理:根据xv图像大致是一条抛物线,可以猜想,x可能与v2成正比.请在图(乙)所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想.
(2)根据你所作的图像,你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是 .
粒子散射实验基础上提出的