Question

【题目】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=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．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．

Answer 1

【答案】
（1）解：对A到墙壁过程，运用动能定理得：

，

代入数据解得：μ=0.32．

答：物块与地面间的动摩擦因数为0.32．

（2）解：规定向左为正方向，对碰墙的过程运用动量定理得：F△t=mv′﹣mv，

代入数据解得：F=130N．

答：碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为130N．

【解析】（1）对物块从A点到与墙碰撞前过程运用动能定理，求出物块与地面间的动摩擦因数．（2）对碰撞的过程，运用动量定理，求出碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F．
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识，掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷，以及对动量定理的理解，了解动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量；动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值．