Question

2．一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面墻，如圖所示，物塊以v₀=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止．g取10m/s²．
（1）求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）若碰撞時(shí)間為0.05s，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F；
（3）求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功W．

Answer 1

分析 （1）對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理可以求出作用力大�。�
（3）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出物塊反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程克服摩擦力做的功．

解答 解：（1）物塊從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
-μmgs_AB=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv₀²，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.32；
（2）以向右為正方向，物塊碰撞墻壁過(guò)程，
由動(dòng)量定理得：Ft=mv-mv_B，即：
F×0.05=0.5×（-6）-0.5×7，
解得：F=-130N，負(fù)號(hào)表示方向向左；
（3）物塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
W=0-$\frac{1}{2}$mv²=-$\frac{1}{2}$×0.5×6²=-9J；
所以克服摩擦力做功為9J．
答：（1）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.32；
（2）若碰撞時(shí)間為0.05s，碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F為130N；
（3）物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功W為9J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求動(dòng)摩擦因數(shù)、作用力、克服摩擦力做功，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理即可正確解題．