Question

1．如圖所示，一張薄紙板放在光滑水平面上，其右端放有小木塊，小木塊與薄紙板的接觸面粗糙，原來系統(tǒng)靜止．現(xiàn)用水平恒力F向右拉薄紙板，小木塊在薄紙板上發(fā)生相對滑動，直到從薄紙板上掉下來．上述過程中有關功和能的下列說法正確的是（　　）

• A． 拉力F做的功等于薄紙板和小木塊增加的動能之和
• B． 摩擦力對小木塊做的功一定等于系統(tǒng)的摩擦生熱
• C． 摩擦力對薄紙板做的功一定等于系統(tǒng)的摩擦生熱
• D． 拉力F做的功與摩擦力對薄紙板做的功之和等于薄紙板動能的增加

Answer 1

分析 根據功能關系可知，整個的過程中拉力做功增加了薄紙板的動能、小木塊的動能和系統(tǒng)的內能，由此分析系統(tǒng)的能量轉化的方向；分別對薄紙板和小木塊進行分析，結合動能定理判斷出動能的變化．

解答 解：設小木塊受到的摩擦力為f，摩擦力對小木塊做的功W₁=fx，其中x是小木塊對地的位移，如右圖中三角形面積S₁所示，系統(tǒng)摩擦生熱Q=fd，其中d是小木塊與薄紙板間的相對移動路程，如右圖中三角形面積S₂所示，
A、拉力F做的功轉化為小木塊的動能、薄紙的動能以及內能，所以等于薄紙板和小木塊動能的增加以及系統(tǒng)摩擦生熱之和，故A錯誤；
B、根據動能定理：摩擦力對小木塊做的功一定等于小木塊動能的增加，而產生的熱量：Q=fS₂，由于根據本題給出的條件，S₁和S₂的大小關系無法確定，所以摩擦力對小木塊做的功不一定等于系統(tǒng)的摩擦生熱．故B錯誤；
C、由以上的分析可知，摩擦力對薄紙板做的功W₂=f（S₁+S₂），產生的熱量：Q=fS₂，二者一定不相等．故C錯誤；
D、根據動能定理可知，拉力F做的功與摩擦力對薄紙板做的功之和等于薄紙板動能的增加．故D正確；
故選：D．

點評 解決本題的關鍵理清木塊和板的運動過程，通過比較位移的關系判斷是否脫離，以及掌握功能關系為：Q=fs_相對．