题目内容

2.一质量为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=8m/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5m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.

分析 (1)对物块应用动能定理可以求出动摩擦因数.
(2)对物块应用动量定理可以求出作用力大小.
(3)应用动能定理可以求出物块反向运动过程克服摩擦力所做的功.

解答 解:(1)由动能定理,有-μmgs=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$
代入数据可得:μ=0.15
(2)由动量定理,有F△t=mv′-mv
可得F=120 N
(3)物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功等于物体动能的减小量,则:W=$\frac{1}{2}$mv′2=6.25J
答:(1)求物块与地面间的动摩擦因数是0.15;
(2)若碰撞时间为0.05s,碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小是120N;
(3)物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功是5.25J.

点评 本题考查了求动摩擦因数、作用力、克服摩擦力做功,分析清楚物体运动过程、应用动能定理、动量定理即可正确解题.

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