Question

如圖，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為F_f．物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s．在這個過程中，以下結論正確的是（　　）

• A、物塊到達小車最右端時具有的動能為F（L+s）
• B、物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為F_fs
• C、物塊克服摩擦力所做的功為F_f（L+s）
• D、物塊和小車增加的機械能為F_fs

Answer 1

分析：木塊加速運動，木板也做加速運動，對木塊、木板、木塊和木板整體分別運用動能定理列式分析即可．要注意位移的參照物．

解答：解：
A、對物塊分析，物塊相對于地的位移為L+s，根據動能定理得，（F-F_f）（L+s）=

1

2

mv²-0，則知物塊到達小車最右端時具有的動能為（F-F_f）（L+s）．故A錯誤．
B、對小車分析，小車對地的位移為l，根據動能定理得，F_fl=

1

2

Mv′²-0，則知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為F_fl．故B錯誤．
C、物塊相對于地的位移大小為L+s，則物塊克服摩擦力所做的功為F_f（L+s）．故C正確．
D、根據能量守恒得，外力F做的功轉化為小車和物塊的機械能和摩擦產生的內能，則有：F（L+s）=△E+Q，則物塊和小車增加的機械能為△E=F（L+s）-F_fL．故D錯誤．
故選：C．

點評：本題關鍵是靈活地選擇研究對象進行受力分析，再根據動能定理列式后分析求解．