Question

9．如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車(chē)的最左端．現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小物塊和小車(chē)之間的摩擦力為F₁，小物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為x．在這個(gè)過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F （L+x）
• B． 小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為F₁x
• C． 小物塊克服摩擦力所做的功為F₁（L+x）
• D． 小物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為F₁x

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是明確小車(chē)在摩擦力作用下將向右做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)小車(chē)的最右端時(shí)，小物塊發(fā)生的位移為x+L，然后再根據(jù)動(dòng)能定理即可求解A、B、C；再根據(jù)摩擦生熱公式和能量守恒定律即可求解D．

解答 解：A、當(dāng)小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小物塊發(fā)生的位移為L(zhǎng)+x，根據(jù)動(dòng)能定理應(yīng)有：小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能 E_km=（F-F₁）（L+x），故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)小車(chē)，根據(jù)動(dòng)能定理應(yīng)有：小車(chē)具有的動(dòng)能 E_kM=F₁x，故B正確；
C、根據(jù)功的計(jì)算公式可知小物塊克服摩擦力做的功為：F₁（L+x），故C正確；
D、外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車(chē)和物塊的機(jī)械能與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，由能量守恒定律得：F（L+x）=△E+F₁L，解得，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為：△E=F（L+x）-F₁L，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確：①功的計(jì)算公式W=Fs中的位移S應(yīng)是物體對(duì)地面的位移；②因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能（摩擦生熱）表達(dá)式為Q=fS_相對(duì)，其中S_相對(duì)是物體間發(fā)生的相對(duì)位移的大�。�