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)．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

【答案】
（1）解：對(duì)A到墻壁過程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：

，

代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.32．

答：物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.32．

（2）解：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：碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小為130N．

【解析】（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．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握應(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，以及對(duì)動(dòng)量定理的理解，了解動(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．