Question

4．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l，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-F_f）（L+l）
• B． 物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為F_fl
• C． 物塊克服摩擦力所做的功為F_f（L+l）
• D． 物塊和小車增加的機械能為Fl

Answer 1

分析 在這個過程中，物塊做勻加速運動，小車也做勻加速運動，物塊對地的位移為L+l，小車對地的位移為l，對物塊、小車運用動能定理或功能關系列式分析即可．

解答 解：AB、在這個過程中，物塊對地的位移為L+l，小車對地的位移為l，對物塊，由動能定理得：獲得的動能為 E_Km=（F-F_f）（L+l）
對小車，運用動能定理有：小車獲得的動能為 E_KM=F_fl，故A、B正確．
C、物塊對地的位移為L+l，則物塊克服摩擦力所做的功為F_f（L+l），故C正確．
D、根據功能關系知，拉力做的功轉化為小車和物塊增加的機械能和摩擦產生的內能，有：F（L+l）=△E+F_fL，所以增加的機械能△E=F（L+l）-F_fL．故D錯誤．
故選：ABC

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解答，要注意對單個物體運用動能定理時，位移的參照物必須對地面．