解题思路:A、系统所受合外力为零时,系统动量守恒;B、由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度,然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度,最后由动能定理求出物块克服摩擦力所做的功;C、由动能定理可以求出摩擦力对小车所做的功;D、由能量守恒定律可以求出摩擦生成的热量.
A、在物块从A位置运动到B位置过程中,小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力不为零,系统在水平方向动量不守恒,故A错误;
B、物块从A滑到B的过程中,小车静止不动,对物块,由动能定理得:mgR=[1/2]mv2-0,解得,物块到达B点时的速度
v=
2gR;在物块从B运动到C过程中,物块做减速运动,小车做加速运动,最终两者速度相等,在此过程中,
系统在水平方向动量守恒,由动量守恒定律可得mv=(M+m)v′,v′=
m
2gR
M+m,以物块为研究对象,
由动能定理可得:-Wf=[1/2]mv′2-[1/2]mv2,解得:Wf=mgR-
m3gh
(M+m)2,故B错误;
C、对小车由动能定理得:Wf车=[1/2]Mv′2=
Mghm2
(M+m)2,故C错误;
D、物块与小车组成的系统,在整个过程中,由能量守恒定律得:mgR=Q+[1/2](M+m)v′2,解得:Q=[mMgR/M+m],D项正确;
故答案为:D.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 动量守恒条件是:系统所受合外力为零,对物体受力分析,判断系统动量是否守恒;熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题.