用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进入木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做功与第一次相同,那么第二次钉子进入木板的深度是( )A. (3-1)dB. (2-1)dC. 5−12dD. 22d
问题描述:
用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进入木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做功与第一次相同,那么第二次钉子进入木板的深度是( )
A. (
-1)d
3
B. (
-1)d
2
C.
d
−1
5
2
D.
d
2
2
答
由题意可知,阻力与深度d成正比,f-d图象如图所示,
F-x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功,
每次钉钉子时做功相同,如图所示可得:
力与深度成正比,则:f=kd,f′=kd′,
两次做功相同,
df=1 2
(f+f′)(d′-d),1 2
解得:d′=
d,
2
第二次钉子进入木板的深度:h=d′-d=(
-1)d;
2
故选:B.
答案解析:阻力与深度成正比,力是变力,可以应用f-d图象分析答题.
考试点:动能定理.
知识点:本题考查了变力做功问题,可以应用图象法解题,也可以求出力的平均值,应用动能定理解题.