Question

12．如圖所示，質量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上．質量為m的小物塊（可視為質點）放在小車的最左端．現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使它從靜止開始做勻加速直線運動．小物塊和小車之間的摩擦力為F_f，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s．以下結論正確的是（　�。�

• A． 小物塊到達小車最右端時具有的動能為F（L+s）
• B． 小物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為F_fs
• C． 此過程中相互摩擦產(chǎn)生的熱量為F_fL
• D． 此過程中物塊和小車增加的機械能為F（L+s）-F_fL

Answer 1

分析 小物塊和小車均做勻加速運動，對小物塊和小車分別運用動能定理列式分析．此過程中相互摩擦產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功．

解答 解：A、對小物塊分析，物塊的位移為L+s，根據(jù)動能定理得：（F-F_f）（L+s）=E_k物-0，知小物塊到達小車最右端時具有的動能為 E_k物=（F-F_f）（L+s）．故A錯誤．
B、對小車分析，小車的位移為s，根據(jù)動能定理得 F_fs=E_k車-0，知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為 E_k車=F_fs．故B正確．
C、此過程中相互摩擦產(chǎn)生的熱量為 Q=F_fx_相對=F_fL．故C正確．
D、根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉化為小車和物塊的機械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：F（L+s）=△E+Q，則系統(tǒng)增加的機械能為△E=F（L+s）-F_fL．故D正確．
故選：BCD

點評 本題的關鍵是靈活地選擇研究對象，對研究對象進行受力分析，再根據(jù)動能定理列式后分析．