Question

14．用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比，已知鐵錘第一次釘子釘進(jìn)d，如果鐵錘第二次敲釘子做的功與第一次做的功相同，那么，第二次釘子進(jìn)入木板的深度是（$\sqrt{2}-1$）d．．

Answer 1

分析 阻力與深度成正比，力是變力，可以應(yīng)用f-d圖象分析答題．

解答 解：由題意可知，阻力與深度d成正比，f-d圖象如圖所示，

F-x圖象與坐標(biāo)軸所形成圖形的面積等于力所做的功，
每次釘釘子時(shí)做功相同，如圖所示可得：
力與深度成正比，則：f=kd，f′=kd′，
兩次做功相同，$\frac{1}{2}$df=$\frac{1}{2}$（f+f′）（d′-d），
解得：d′=$\sqrt{2}d$
第二次釘子進(jìn)入木板的深度：h=d′-d=（$\sqrt{2}-1$）d．
故答案為：（$\sqrt{2}-1$）d．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了變力做功問題，可以應(yīng)用圖象法解題，也可以求出力的平均值，應(yīng)用動(dòng)能定理解題．