Question

16．一质量为1kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点8m的位置B处是一面墙，如图所示．物块以v₀=5m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为3m/s，碰后以2m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s²．
（1）求物块与地面间的动摩擦因数μ；
（2）若碰撞时间为0.01s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F．

Answer 1

分析 （1）对A到B的过程，运用动能定理，求出物块与地面间的动摩擦因数．
（2）根据动量定理，求出碰撞过程中墙面对物块的平均作用力大小．

解答 解：（1）由动能定理，有-μmgs=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²
代入数据可得μ=0.1．
（2）由动量定理，规定水平向左为正方向，
有F△t=mv′-（-mv）  
代入数据解得F=500N．
答：（1）物块与地面间的动摩擦因数为0.1；
（2）碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为500N．

点评 本题考查了动能定理、动量定理的基本运用，知道合力做功等于动能的变化量，合力的冲量等于动量的变化量．