题目内容

5.质量为1kg的木块静止在水平地面上,受到20N水平恒力作用后沿水平地面匀加速滑动,木块滑动1m距离时速度达到4m/s,此时立即撤去水平恒力,试问木块还能滑行多远(g取10m/s2)?

分析 先根据动能定理研究水平恒力撤去前的过程,得到摩擦力的大小,再由动能定理研究撤去恒力的过程,求解木块滑行的距离.

解答 解:设木块受到的滑动摩擦力大小为f.
根据动能定理得
未撤去恒力时,有 Fx-fx=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
撤去恒力时,有-fx′=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
联立解得 x′=$\frac{x}{\frac{2Fx}{m{v}^{2}}-1}$=$\frac{1}{\frac{2×20×1}{1×{4}^{2}}-1}$=$\frac{2}{3}$m
答:木块还能滑行$\frac{2}{3}$m.

点评 本题涉及到力在空间距离的上效果,运用动能定理比较简洁,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合解答.

练习册系列答案
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16.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池,他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r.现有如下实验器材:多用电表一个;高阻值电阻箱R一个;保护电阻R0一只;导线开关若干;

(1)如图甲,已知锌比铜活泼,所以锌片失电子作负极,铜片得电子作正极.为了估计此苹果电池的电动势,某同学直接使用多用电表直流电压挡测量,则应将红表笔与铜片(填“铜”或“锌”)连接.通过上网查看水果电池的内阻与水果的种类(果汁中的电解质与浓度)、两电极之间的距离及电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之间.为了估测此苹果电池的内阻,不能(填“能”或“不能”)使用多用电表的欧姆挡进行初步测量.
(2)由于缺少电流表与电压表,研究小组仍然使用多用表进行实验,某同学连接如图乙的实验电路,将多用电表当电流表使用.调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I,为了减少偶然误差,该同学作$\frac{1}{I}$-R图象进行数据处理.如果图象的斜率为k,截距为b,则由图象可得该苹果电池的电动势E=$\frac{1}{k}$,内阻r=$\frac{b}{k}$-R0.(用k、b和R0表示)
(3)有同学提出自己的测量方案,如图丙所示,将多用电表当电压表使用.你认为他提出的方案是否可行,并简要说明理由.不可行,因为苹果电池内阻较大,此时会因电压表明显分流而形成较大的实验误差.

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