如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质…——2023 高考物理第 8 题答案解析

2023_全国乙卷

2023 全国 第 8 题 多选题 区分题
2023_全国乙卷

8. 如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m 的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度 $\nu _ { 0 }$ 开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为 $f ,$ ,当物块从木板右端离开时( )

A. 木板的动能一定等于fl
B. 木板的动能一定小于 $\boldsymbol { \mathscr { f l } }$
C. 物块的动能一定大于 $\frac { 1 } { 2 } m \nu _ { 0 } ^ { 2 } - \mathscr { f }$
D. 物块的动能一定小于 $\frac { 1 } { 2 } m \nu _ { 0 } ^ { 2 } - \mathscr { f }$
参考答案

BD

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【答案】BD

【解析】

【详解】设物块离开木板时的速度为 $\nu _ { 1 }$ ,此时木板的速度为 $\nu _ { 2 }$ ,由题意可知

$$ v _ {1} > v _ {2} $$

设物块的对地位移为 $x _ { m }$ ,木板的对地位移为 $x _ { M }$

CD.根据能量守恒定律可得

$$ \frac {1}{2} m v _ {0} ^ {2} = \frac {1}{2} m v _ {1} ^ {2} + \frac {1}{2} M v _ {2} ^ {2} + f l $$

整理可得

$$ \frac {1}{2} m v _ {1} ^ {2} = \frac {1}{2} m v _ {0} ^ {2} - f l - \frac {1}{2} M v _ {2} ^ {2} < \frac {1}{2} m v _ {0} ^ {2} - f l $$

D 正确,C错误;

AB.因摩擦产生的摩擦热

$$ Q = f L = f (x _ {m} - x _ {M}) $$

根据运动学公式

$$ x _ {m} = \frac {v _ {0} + v _ {1}}{2} \cdot t $$

$$ x _ {M} = \frac {v _ {2}}{2} \cdot t $$

因为

$$ v _ {0} > v _ {1} > v _ {2} $$

可得

$$ x _ {m} > 2 x _ {M} $$

则

$$ x _ {m} - x _ {M} = l > x _ {M} $$

所以

$$ W = f x _ {M} < f l $$

B正确,A 错误。

故选 BD。

三、非选择题:共 174分。第 22\~32题为

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