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14.如图所示,质量为m、长度为l的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x,在这个过程中,以下结论错误的是(  )
A.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ff•x
B.小物块克服摩擦力所做的功为Ff(l+x)
C.小物块和小车增加的机械能为F•x
D.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(l+x)

分析 根据功的公式W=Fl,分别求出摩擦力对物块做的功与小摩擦力对小车做功,再求出这两个功的代数和.整个过程物块和小车增加的机械能为F(s+l)-fl.整个过程物块和小车间摩擦生热等于系统克服摩擦力做功.根据动能定理求出小车的末动能.

解答 解:A、对小车,由动能定理得:Ek-0=Ff•x,得小车的末动能为 Ek=Ff•x,故A正确;
B、当小车位移为x时,小物块的位移为x+l,根据功的公式可知,小物块克服摩擦力做的功为Ff(l+x),故B正确;
C、根据功能关系得知,整个过程物块和小车增加的机械能为F(x+l)-Ffl故C错误;
D、根据动能定理得,(F-Ff)(x+l)=$\frac{1}{2}$mv2.则物块的动能为Ek=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=(F-Ff)(x+l),故D正确.
本题选择错误的是,故选:C.

点评 本题考查对功能关系的理解和应用.当两个物体有相对运动时,作用力与反作用力做功之和不等于零.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软牛皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条劲度系数为k,发射弹丸时,每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射瞬间所受的最大弹力为(设橡皮条的弹力满足胡克定律)(  )
A.kLB.2kLC.$\frac{\sqrt{3}}{2}$kLD.$\frac{\sqrt{15}}{2}$kL

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球同定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的定点O处 有光滑的固定转动轴,AO,BO的长分别为2L和L,开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方,让该系统由静止开始自由转动,(不计直角尺质量),则下列说法正确的是(  )
A.B球能摆到的最大高度与O点同一水平面
B.当A球经过最低点时速度为2$\sqrt{gl}$
C.当A球经过最低点时杆对A的拉力等于A的重力
D.B球能上升的最大的高度为$\frac{32L}{25}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.一质量为2m的小物块A,沿x轴的正方向运动,与静止在x轴上的质量为m的小物块B发生碰撞,碰撞前物块A的速度为v0.已知碰撞后,两物块都沿x轴的正方向运动,则碰撞后,小物块B可能获得的速度为(  )
A.3v0B.2v0C.$\frac{2}{3}$v0D.$\frac{1}{2}$v0

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.下列说法正确的是(  )
A.约里奥-居里夫妇发现人工放射性同位素的方程为${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{15}^{30}$P+${\;}_{0}^{1}$n
B.卢瑟福发现中子的核反应方程为${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n
C.查得威克发现质子的核反应方程为${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
D.贝克勒尔发现了天然放射现象,说明了原子核是有内部结构的

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图(a)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的 挡光时间分别为1.0×10-2 s   和4.0×10-3 s.用精度为0.05  mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d=1.010cm.

(1)滑块通过光电门1时的速度v1=1.0m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=2.5m/s  (结果保留两位有效数字).
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.
(3)为了计算出滑块的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量滑块由光电门1运动至光电门2所用时间t、或两光电门之间的距离x.则用这些物理量计算加速度的表达式为a=$\frac{d({t}_{1}-{t}_{2})}{{t}_{1}{t}_{2}t}$或$\frac{(\frac{d}{{t}_{2}})^{2}-(\frac{d}{{t}_{1}})^{2}}{2x}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.在“验证机械能守恒定律”实验中,下列说法正确的是(  )
A.必须测出重物的质量B.电火花计时器应该水平放置
C.必须采用直流低压电源D.实验时先接通电源,再释放纸带

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd,线圈每边电阻均为1Ω.边长为L/2正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,取g=10m/s2.求:
(1)在0~4s内,穿过线圈abcd磁通量的变化△Φ及 c.d两点间的电势差
(2)在前4s时间内线圈abcd的电功率;
(3)求t0的值.

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4.如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120度,半径R=2.0m,一物体在离弧底E高度为h=3.0m处以初速度v=4.0m/s沿斜面向下运动,若物体与斜面间的动摩擦因数均为0.4.则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少?(g取10m/s2

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