Question

【題目】如圖所示，表面粗糙的小車足夠長(zhǎng)，小車放在光滑的水平地面上，一木塊以一定速度由小車左端滑上小車，當(dāng)小車與木塊相對(duì)靜止時(shí)，木塊相對(duì)小車的位移為d，小車相對(duì)地面的位移為l，木塊與小車間的滑動(dòng)摩擦力為Ff，求：

(1)滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做的功；

(2)滑動(dòng)摩擦力對(duì)小車做的功；

(3)兩滑動(dòng)摩擦力做功之和；

(4)系統(tǒng)機(jī)械能的變化量及系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】(1)－Ff(d＋l) (2)Ffl(3)－Ffd (4) －Ffd Ffd

【解析】(1) 由題意知木塊的位移x＝l＋d，所以滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做的功

所以W木＝－Ff(d＋l)；

(2) 滑動(dòng)摩擦力對(duì)小車做的功

W車＝Ffl

(3) 兩滑動(dòng)摩擦力做功之和

W＝W木＋W車＝－Ffd

(4) 由動(dòng)能定理知

小車動(dòng)能的增量為ΔEk車＝Ffl

木塊動(dòng)能的增量為ΔEk木＝－Ff(d＋l)

系統(tǒng)機(jī)械能的變化量即為小車、木塊動(dòng)能增量之和

ΔE＝ΔEk車＋ΔEk木＝－Ffd

由能量守恒知，系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q＝|ΔE|＝Ffd.

點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵理解功的公式中，x為物體相對(duì)地面的位移，綜合功能關(guān)系即可求解。