Question

3．如圖所示，質(zhì)量為m₁，長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力的大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊，當(dāng)滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為s，滑塊速度為v₁，木板速度為v₂，下列結(jié)論中正確的是（　�。�

• A． 滑塊克服摩擦力所做的功為fL
• B． 上述過程滿足（F-f）（L+s）=$\frac{1}{2}$mv₁²+$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{2}}^{2}$
• C． 其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)
• D． 其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

Answer 1

分析 （1）運(yùn)動(dòng)過程中處理F做功外，還有摩擦力做功，由功能關(guān)系即可判斷；
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知，M越大，木板的加速度越小，而滑塊加速度不變，相對(duì)位移一樣，據(jù)此即可判斷；
（3）F越大，滑塊的加速度就越大，而木板的運(yùn)動(dòng)情況不變，滑塊和木板的相對(duì)位移還是L，滑塊的位移也沒有發(fā)生改變，所以時(shí)間越少；
（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力和相對(duì)位移乘積．

解答 解：A、滑塊的位移為L(zhǎng)+s，故滑塊克服摩擦力所做的功為f（L+s），故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)滑塊和木板整體，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
（F-f）（L+s）+fs=$\frac{1}{2}$mv₁²+$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{2}}^{2}$
故B錯(cuò)誤；
C、滑塊和木板都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在其他條件不變的情況下，木板的運(yùn)動(dòng)情況不變，滑塊和木板的相對(duì)位移還是L，滑塊的位移也沒有發(fā)生改變，所以拉力F越大滑塊的加速度越大，離開木板時(shí)間就越短，故C錯(cuò)誤；
D、系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力和相對(duì)位移乘積，相對(duì)位移沒變，摩擦力越大，產(chǎn)生的熱量越多，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了功能關(guān)系，對(duì)物理過程仔細(xì)分析是解題關(guān)鍵，同時(shí)對(duì)物理模型要把握和熟悉．本題就是常見而重要的滑塊和木板模型．