Question

【題目】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)過程中克服摩擦力所做的功W．

Answer 1

【答案】
（1）

解：物塊從A到B過程，由動(dòng)能定理得：

﹣μmgsAB= mvB2﹣ mv02，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.32

（2）

解：以向右為正方向，物塊碰撞墻壁過程，

由動(dòng)量定理得：Ft=mv﹣mvB，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）

解：物塊向左運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理得：

W=0﹣ mv2=﹣ ×0.5×62=﹣9J；

所以克服摩擦力做功為9J

【解析】（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小．（3）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出物塊反向運(yùn)動(dòng)過程克服摩擦力做的功．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用和動(dòng)量定理，需要了解應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷；動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量；動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值才能得出正確答案．