题目内容

4.质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.碰撞时间为0.05s,g取10m/s2.(  )
A.物块与地面间的动摩擦因数μ=0.12
B.墙面对物块平均作用力的大小10 N
C.物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功为9J
D.碰撞后物块还能向左运动的时间为2s

分析 对A到B的过程,根据动能定理求出物块与地面间的动摩擦因数.对小物块与墙碰撞的前后瞬间,运用动量定理求出墙面对物块的平均作用力.根据动能定理求出物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功.根据牛顿第二定律和速度时间公式求出物块向左运动的时间.

解答 解:A、对A到B的过程,运用动能定理得:$-μmgx=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$
代入数据解得μ=0.32,故A错误.
B、小物块与墙碰撞前后瞬间,根据动量定理得:
Ft=mv2-mv1
平均作用力为:F=$\frac{m{v}_{2}-m{v}_{1}}{t}=\frac{0.5×6-0.5×(-7)}{0.05}$N=130N,故B错误.
C、根据动能定理得物块在反向运动过程中克服摩擦力为:${W}_{f}=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×36J$=9J,故C正确.
D、物块向左运动过程中加速度的大小为:a=μg=3.2m/s2
则物块还能向左运动的时间为:t=$\frac{{v}_{2}}{a}=\frac{6}{3.2}s=1.875s$,故D错误.
故选:C.

点评 本题考查了动能定理、动量定理和牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,当涉及力在空间上的积累,优先考虑运用动能定理,当涉及力在时间上的积累,优先考虑运用动量定理.

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