Question

【題目】如圖所示，長為L=3m，質量為M=2kg的平板車在粗糙水平面上向右滑行，當其速度為v=4.5m/s時，在其右端輕輕放上一個質量為m=1kg的滑塊，已知平板車與地面間的動摩擦因數為μ1=0.2，滑塊與平板車間的動摩擦因數為μ2=0.1，則從放上滑塊開始到最終二者均靜止的過程中，下列說法正確的是

A. 滑塊與平板車靜止前取得相同的速度所需時間為1s

B. 滑塊相對平板車向左滑動2.25m的距離后與平板車一起向右減速

C. 滑塊與平板車間因摩擦生熱增加的內能為2.25J

D. 滑塊、平板車和地面組構的系統增加的內能為20.25J

Answer 1

【答案】AD

【解析】

滑塊的加速度；木板的加速度 ，滑塊與平板車靜止前取得相同的速度時：v0-a1t=a2t，解得t=1s，v=1m/s,選項A正確；當兩者達到共速時，此時木板的位移；滑塊的位移；此時滑塊相對木板滑行的距離為x=x1-x2=2.25m，達到共速后，因木板的加速度大于滑塊的加速度，則滑塊繼續減速運動，直到停止在木板上，但相對木板向前滑動，選項B錯誤；滑塊相對木板向前滑動時木板的加速度，則木板停止的位移；滑塊向前的位移，此過程滑塊相對木板向前滑動的位移，則整個過程中滑塊與平板車間因摩擦生熱增加的內能為，選項C錯誤；則木板在地面上的位移；木板與地面摩擦生熱；滑塊、平板車和地面組構的系統增加的內能為；選項D正確；故選AD。