Question

【題目】一質量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點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點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s2 ．

（1）求物塊與地面間的摩擦因數μ；
（2）若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；
（3）求物塊在反向運動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，由動能定理得：

﹣μmgsAB= mvB2﹣ mv02，代入數據解得：μ=0.32；

答：物塊與地面間的動摩擦因數μ為0.32；

（2）解：以向右為正方向，物塊碰撞墻壁過程，

由動量定理得：Ft=mv﹣mvB，即：

F×0.05=0.5×（﹣6）﹣0.5×7，

解得：F=﹣130N，負號表示方向向左；

答：若碰撞時間為0.10s，碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小為130N；

（3）解：物塊向左運動過程，由動能定理得：

﹣W=0﹣ mv2；

代入數據得：s=9 J．

答：物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功是9J．

【解析】（1）對物塊應用動能定理可以求出動摩擦因數．（2）對物塊應用動量定理可以求出作用力大小．（3）應用動能定理可以求出物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W．