木箱与货物从顶端开始下滑到木箱返回到斜面顶端的全过程中,弹性势能不变,重力势能减少,摩擦力做功产生内能,设顶端到最低点的长度为l,由能量守恒定律得
mglsin θ=μ(M+m)glcos θ+μMglcos θ
解得m=2M.
答案 m=2M
1.如图2所示,一个粗细均匀的U形管内装有同种液体,液体质量为m.U形管的左端开口,右端用盖板A密闭,两边液面高度差为h,U形管内液体的总长度为4h,拿去盖板,液体开始运动,由于管壁的阻力作用,最终管内液体停止运动,则该过程中产生的内能为( )
图2
A.mgh B. mgh
C. mgh D. mgh
答案 A
解析 去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重力势能转化为内能.如图所示,最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中,即增加的内能等于该液柱减少的重力势能,
则Q=mg·h=mgh,故A正确.
2.如图3所示,一块足够长的平板静止在光滑的水平面上,其质量M=2 kg,一滑块以v0=12 m/s的初速度冲上平板,滑块的质量m=1 kg,滑块与平板间的动摩擦因数μ=0.4,g=10 m/s2.求最终滑块与平板由于摩擦产生的热量.
图3