1、专题43板块模型中的能量问题1(多选)如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为s,若木块对子弹的阻力F视为恒定,则下列关系中正确的是()AFLMv2BFsmv2CFsmv(Mm)v2DF(Ls)mvmv22.(多选)如图所示在光滑的水平面上,有一质量为M的长木板以一定的初速度向右匀速运动,将质量为m的小铁块无初速地轻放到长木板右端,小铁块与长木板间的动摩擦因数为,当小铁块在长木板上相对长木板滑动L时,与长木板保持相对静止,此时长木板对地的位移为x
2、,在这个过程中,下面说法正确的是()A小铁块增加的动能mg(xL)B长木板减少的动能mgxC摩擦产生的热量mg(xL)D系统机械能的减少量为mgL3.如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为,为保持木板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,须对木板施一水平向右的作用力F,那么力F对木板做功的数值为()A.B.Cmv2 D2mv24如图甲,长木板A质量为2 kg放在光滑的水平面上,质量为m2 kg的另一物体B(可看作质点)以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板A的表面由于A
3、、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A木板获得的动能为2 JB系统损失的机械能为4 JC木板A的最小长度为2 mDA、B间的动摩擦因数为0.15.(多选)如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B间的接触面粗糙,现用一水平拉力F作用在A上,使其由静止开始在木板B上运动,则下列说法正确的是()A拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量C拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量DA对B做的功等于B的动能的增加量6.如图所示,置于光滑水平面上的长木板B的左端有一物体A,
4、A、B间有摩擦,现用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在水平面上,F做的功为W1,产生的内能增量为E1,第二次使B可自由滑动,F做的功为W2,产生的内能增量为E2,则()AW1W2,E1E2 BW1W2,E1E2CW1W2,E1E2 DW1W2,E1E27.如图所示,质量为M4 kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量为m1 kg,大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F8 N,铁块在长L6 m的木板上滑动取g10 m/s2.求:(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端;(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功;(3)
5、在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能专题43板块模中的能量问题1ACD以木块为研究对象,根据动能定理得,子弹对木块做功等于木块动能的增加,即FLMv2,以子弹为研究对象,由动能定理得,F(Ls)mvmv2,联立得,Fsmv(Mm)v2,故ACD正确2BD对小铁块由动能定理知Ek1mg(xL),A错误;长木板克服摩擦力的功为减少的动能W克Ek2mgx,B正确;系统产生的热量QmgL,C错误;系统机械能的减少量为系统产生热mgL,D正确3C由能量转化和守恒定律可知,拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能,一部分转化为系统内能,故Wmv2mgs相,s相vtt,vgt,解得Wmv2,C正确
6、4D由图象可知,A、B的加速度大小都为1 m/s2,根据牛顿第二定律知二者质量相等,木板获得的动能为1 J,A错误;系统损失的机械能Emv2mv22 J,B错误;由vt图象可求出二者相对位移为1 m,C错误;以B为研究对象,根据牛顿第二定律,求出0.1,D正确5BD整体分析可知,F做功转化为A、B的动能及系统的内能,故F做的功一定大于A、B系统动能的增加量,A错误,B正确;由动能定理可知,拉力F和B对A做的功之和等于A的动能的增加量,C错误;根据动能定理可知,A对B做的功等于B的动能的增加量,选项D正确6C设A、B间的摩擦力为f,木板长为l,第一次木板固定,有W1Fl,E1fl,第二次木板不固定,当用恒力F将A拉至B的右端时,设木板的位移为x,则W2F(lx),E2fl.所以有W1W2,E1E2.7(1)2 s(2)64 J(3)40 J解析:(1)铁块与木板间的滑动摩擦力Ffmg0.4110 N4 N铁块的加速度a14 m/s2木板的加速度a21 m/s2设铁块滑到木板左端的时间为t,则a1t2a2t2L解得t2 s(2)铁块位移x1a1t2422 m8 mF对铁块做的功WFx188 J64 J(3)由功能关系可知Ek总WmgL(6424) J40 J