Question

如图所示，长为L=3m，质量为M=2kg的平板车在粗糙水平面上向右滑行，当其速度为v=4.5m/s时，在其右端轻轻放上一个质量为m=1kg的滑块，已知平板车与地面间的动摩擦因数为μ₁=0.2，滑块与平板车间的动摩擦因数为μ₂=0.1，则从放上滑块开始到最终二者均静止的过程中，下列说法正确的是

A. 滑块与平板车静止前取得相同的速度所需时间为1s

B. 滑块相对平板车向左滑动2.25m的距离后与平板车一起向右减速

C. 滑块与平板车间因摩擦生热增加的内能为2.25J

D. 滑块、平板车和地面组构的系统增加的内能为20.25J

Answer

AD

【解析】

滑块的加速度；木板的加速度 ，滑块与平板车静止前取得相同的速度时：v0-a1t=a2t，解得t=1s，v=1m/s,选项A正确；当两者达到共速时，此时木板的位移；滑块的位移；此时滑块相对木板滑行的距离为∆x=x1-x2=2.25m，达到共速后，因木板的加速度大于滑块的加速度，则滑块继续减速运动，直到停止在木板上，但相对木板向前滑动，选项B错误；滑块相对木板向前滑动时木板的加速度，则木板停止的位移；滑块向前的位移，此过程滑块相对木板向前滑动的位移，则整个过程中滑块与平板车间因摩擦生热增加的内能为，选项C错误；则木板在地面上的位移；木板与地面摩擦生热；滑块、平板车和地面组构的系统增加的内能为；选项D正确；故选AD。