Question

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的小物塊放在小車的最左端．現用一水平恒力F作用在小物塊上，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的大小為f．經過時間t，小車運動的位移為s，物塊剛好滑到小車的最右端．物塊可以看成質點，則（　　）

A．物塊受到的摩擦力對物塊做的功與小車受到的摩擦力對小車做功的代數和為零

B．整個過程物塊和小車增加的機械能為F（s+l）

C．整個過程物塊和小車間摩擦生熱為fl

D．小車的末動能為fs

Answer 1

分析：根據功的公式W=Fl，分別求出摩擦力對物塊做的功與小摩擦力對小車做功，再求出這兩個功的代數和．整個過程物塊和小車增加的機械能為F（s+l）-fl．整個過程物塊和小車間摩擦生熱等于系統克服摩擦力做功．根據動能定理求出小車的末動能．

解答：解：A、摩擦力對物塊做的功為-f（l+s），摩擦力對小車做功為fs，則物塊受到的摩擦力對物塊做的功與小車受到的摩擦力對小車做功的代數和為-fl，不等于零．故A錯誤．
B、根據功能關系得知，整個過程物塊和小車增加的機械能為F（s+l）-fl．故B錯誤．
C、滑動摩擦力對系統做功為-fl，則整個過程物塊和小車間摩擦生熱為fl．故C正確．
D、對小車，由動能定理得：E_k-0=fs，得小車的末動能為 E_k=fs，故D正確．
故選CD

點評：本題考查對功能關系的理解和應用．當兩個物體有相對運動時，作用力與反作用力做功之和不等于零．