13.如圖所示,質(zhì)量為M,長度為l的小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端,現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動,物塊和小車之間的摩擦力為f,經(jīng)過時間t,小車運動的位移為s,物塊剛好滑到小車的最右端.則(  )
①此時物塊的動能為(F-f)(s+l )
②此時小車的動能為f(s+l )
③這一過程中,物塊和小車增加的機械能為Fs
④這一過程中,物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl
⑤這一過程中,物塊克服摩擦力做功的平均功率為$\frac{fs}{t}$
⑥這一過程中,摩擦力對小車做功的平均功率為$\frac{fs}{t}$.
A.①②⑤B.①③④C.②③⑥D.①④⑥

分析 本題的關鍵是明確小車在摩擦力作用下將向右做加速運動,當小物塊到達小車的最右端時,小物塊發(fā)生的位移為l+s,與小車發(fā)生的相對位移為l,然后再根據(jù)動能定理即可求物塊到達小車最右端時具有的動能.

解答 解:①由動能定理得,此時物塊的動能:EK物塊=(F-f)(s+l ),故①正確;
②由動能定理得,此時小車的動能:EK小車=fs,故②錯誤;
③由動能定理可知,這一過程中,物塊和小車增加的機械能為:E=EK物塊+EK小車=F(s+l)-fl,故③錯誤;
④這一過程中,物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能:Q=fl,故④正確;
⑤這一過程中,物塊克服摩擦力做功的平均功率:P物塊f=$\frac{f(s+l)}{t}$,故⑤錯誤;
⑥這一過程中,摩擦力對小車做功的平均功率:P小車f=$\frac{fs}{t}$,故⑥正確;
由以上分析可知,ABC錯誤,D正確;
故選:D.

點評 解決本題時,應明確功的計算公式W=Fx中的位移x應是物體對地面的位移;采用隔離法,運用動能定理求物塊和小車動能的變化量.

練習冊系列答案
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(1)乘客的速度v所滿足的條件(用題中的字母表示);
(2)若a=1.0m/s2,x=30m,x0=20m,t0=4.0s,求v的最小值.

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8.下列關于力和運動關系的幾種說法中,正確的是( 。
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2.如圖所示的直線和曲線分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移-時間(x-t)圖線.由圖可知(  )
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B.在t1到t2這段時間內(nèi),b車先減速后加速
C.在t1到t2這段時間內(nèi),a車的平均速率大于b車的平均速率
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