Question

4．質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)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(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)直至靜止．碰撞時(shí)間為0.05s，g取10m/s²．（　�。�

• A． 物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.12
• B． 墻面對(duì)物塊平均作用力的大小10 N
• C． 物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功為9J
• D． 碰撞后物塊還能向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s

Answer 1

分析 對(duì)A到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理求出物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．對(duì)小物塊與墻碰撞的前后瞬間，運(yùn)用動(dòng)量定理求出墻面對(duì)物塊的平均作用力．根據(jù)動(dòng)能定理求出物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功．根據(jù)牛頓第二定律和速度時(shí)間公式求出物塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：A、對(duì)A到B的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：$-μmgx=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得μ=0.32，故A錯(cuò)誤．
B、小物塊與墻碰撞前后瞬間，根據(jù)動(dòng)量定理得：
Ft=mv₂-mv₁
平均作用力為：F=$\frac{m{v}_{2}-m{v}_{1}}{t}=\frac{0.5×6-0.5×（-7）}{0.05}$N=130N，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)動(dòng)能定理得物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力為：${W}_{f}=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×36J$=9J，故C正確．
D、物塊向左運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為：a=μg=3.2m/s²
則物塊還能向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=$\frac{{v}_{2}}{a}=\frac{6}{3.2}s=1.875s$，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、動(dòng)量定理和牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，當(dāng)涉及力在空間上的積累，優(yōu)先考慮運(yùn)用動(dòng)能定理，當(dāng)涉及力在時(shí)間上的積累，優(yōu)先考慮運(yùn)用動(dòng)量定理．