Question

【題目】一質(zhì)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．g取10m/s2 ．

（1）求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)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．

Answer 1

【答案】
（1）解：對A到墻壁過程，運用動能定理得：

，

代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.32．

答：物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.32．

（2）解：規(guī)定向左為正方向，對碰墻的過程運用動量定理得：F△t=mv′﹣mv，

代入數(shù)據(jù)解得：F=130N．

答：碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小為130N．

【解析】（1）對物塊從A點到與墻碰撞前過程運用動能定理，求出物塊與地面間的動摩擦因數(shù)．（2）對碰撞的過程，運用動量定理，求出碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識，掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、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間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷，以及對動量定理的理解，了解動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(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系統(tǒng)的總動量；動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值．