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进一步探究:物体动能EK的计算公式是12(mv2),让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动,已知物体受到的滑动摩擦力的大小为f,滑行最大距离S.经过多次实验,对数据进行分

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进一步探究:
物体动能EK的计算公式是
1
2
(mv2),让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动,已知物体受到的滑动摩擦力的大小为f,滑行最大距离S.经过多次实验,对数据进行分析后,得出如下结论:物块所受摩擦力与滑行最大距离的乘积等于物块初动能.请你根据这个结论解答下面三个问题:
(1)当物块的初速度为1m/s时,滑行的最大距离为1m,则当物块的初速度为2m/s时,滑行的最大距离是______m.
(2)质量为m的物块在不光滑的水平面上运动,已知物体受到的滑动摩擦力的大小为f,滑行最大距离为S,推导物体滑行的初速度v0=
1
m
2fSm
1
m
2fSm

(3)已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的质量成正比,即f=km,k为常数,则当物块初速度相同,增加物块的质量,物块滑行的最大距离______.(填“增大”、“不变、“减小”)
▼优质解答
答案和解析
(1)当物块的初速度为2m/s时,滑行的最大距离为1.0m,则:
fs1=
1
2
mv12  ①
当物块初速度为4m/s时,设滑行距离为s2,则:
fs2=
1
2
mv22  ②
其中v1=2m/s,v2=4m/s,s1=1.0m,
联立①②并代入数据知,s2=4m;
(2)由fs=
1
2
mv02  可得v=
2fS
m
=
1
m
2fSm

(3)根据条件知,
f=km  ③
fs=
1
2
mv2   ④
联立③④知,s=
v2
2k
,物体运动的距离大小与物体的初速度和摩擦系数k有关,与物体的质量无关,所以增加物块的质量,物块滑行的最大距离不变.
故答案为:(1)4;(2)
1
m
2fSm
;(3)不变.
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