Question

【题目】一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．物块以v0=9m/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7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2 ．

（1）求物块与地面间的摩擦因数μ；
（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；
（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W．

Answer 1

【答案】
（1）解：物块从A到B过程，由动能定理得：

﹣μmgsAB= mvB2﹣ mv02，代入数据解得：μ=0.32；

答：物块与地面间的动摩擦因数μ为0.32；

（2）解：以向右为正方向，物块碰撞墙壁过程，

由动量定理得：Ft=mv﹣mvB，即：

F×0.05=0.5×（﹣6）﹣0.5×7，

解得：F=﹣130N，负号表示方向向左；

答：若碰撞时间为0.10s，碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为130N；

（3）解：物块向左运动过程，由动能定理得：

﹣W=0﹣ mv2；

代入数据得：s=9 J．

答：物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功是9J．

【解析】（1）对物块应用动能定理可以求出动摩擦因数．（2）对物块应用动量定理可以求出作用力大小．（3）应用动能定理可以求出物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W．