Question

10．一質(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)．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，求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F．

Answer 1

分析 （1）對(duì)物塊從A點(diǎn)到與墻碰撞前過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）對(duì)碰撞的過程，運(yùn)用動(dòng)量定理，求出碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F．

解答 解：（1）對(duì)A到墻壁過程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：
$-μmgs=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，
代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.32．
（2）規(guī)定向左為正方向，對(duì)碰墻的過程運(yùn)用動(dòng)量定理得：F△t=mv′-mv，
代入數(shù)據(jù)解得：F=130N．
答：（1）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.32．
（2）碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小為130N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理和動(dòng)量定理的基本運(yùn)用，知道動(dòng)能定理是力在空間上的積累，動(dòng)量定理是力在時(shí)間上的積累，難度不大．