Question

【題目】物體動能Ek的計算公式是mv2，m表示物體的質量，v表示物體的速度．某班的學習小組在老師的指導下開展探究性學習。讓質量為m的物塊以初速度v0在不光滑的水平面上運動，已知物體受到的滑動摩擦力大小為f，經過多次實驗，測出多組不同的初速度v0與滑塊在水平面上滑行對應的最大距離s，對數據進行分析后，學習小組的同學得出結論：物塊克服摩擦力做功的最大值等于物塊初動能。老師說這個結論是成立的，根據這個結論解答下面的問題：

(1)由動能Ek的計算公式mv2可知，對動能影響較大的是_______(選填“質量”或“速度”)；

(2)當物塊的初速度為1m/s時，滑行的最大距離為1m，則當物塊的初速度為5m/s時，滑行的最大距離是________m；

(3)已知在水平面上運動的物塊受到的摩擦力大小與物塊的重量成正比，即f＝kmg，k是為常數，則當物塊初速度相同，增加物塊的質量，物塊滑行的最大距離___。(選填“增大”或“減小”或“不變”)

Answer 1

【答案】 速度 25 不變

【解析】（1）由動能Ek 的計算公式1/2mv2可知，動能的大小與質量成正比、與速度的平方成正比，所以對動能影響較大的是速度；

（2）由題可知，物塊克服摩擦力做功的最大值等于物塊初動能，即fs=1/2mv02；物塊在同一水平面上以不同速度滑行，由影響摩擦力大小的因素可知，摩擦力大小不變，當物塊的初速度為1m/s時，滑行的最大距離為1.0m，則有：fs1=1/2mv12，當物塊初速度為5m/s時，設滑行距離為s2，則有：fs2=1/2mv22，其中v1=1m/s，v2=5m/s，s1=1.0m，聯立以上兩式并代入數據可得，s2=25m；

（3）根據題意可知，f=kmg，fs=1/2mv2，故s=1/2mv2kmg=v2/2kg，由于k、g均為常數，所以物體運動的距離大小與物體的初速度有關，與物體的質量無關；則當物塊初速度相同，增加物塊的質量，物塊滑行的最大距離不變。