Question

【题目】如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）．碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2 ． 求：

（1）A点距墙面的距离x；
（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；
（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W．

Answer 1

【答案】
（1）解：小物块由A到B过程做匀减速运动，由动能定理可得：

﹣μmgx= mv12﹣ mv02

解得：x=5m

答：A点距墙面的距离为5m

（2）解：选初速度方向为正方向，由动量定理得：I=﹣mv2﹣mv1

解得：I=﹣6.5Ns，即冲量大小为6.5Ns

答：碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小为6.5Ns

（3）解：物块反向运动过程，由动能定理W=﹣ mv22

解得：W=﹣9J，即克服摩擦力所做的功9J

答：小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功为9J

【解析】（1）小物块由A到B过程做匀减速运动，由动能定理可求A点距墙面的距离；（2）选初速度方向为正方向，由动量定理得墙对小物块的冲量大小；（3）物块反向运动过程，由动能定理可求克服摩擦力所做的功．