Question

16．一質量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點．距離A點5m的位置B處有一面墻，如圖所示．物塊以v₀=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.32，物塊與墻壁碰撞后反向運動經(jīng)2s停止．g取10m/s²．
（1）求物塊與墻壁碰撞前瞬間的速度為多少？
（2）求物塊在與墻壁碰撞的過程中損失的能量E？

Answer 1

分析 （1）對A到墻壁過程分析可知，物體受摩擦力做功；由動能定理列式可求得碰撞前的瞬時速度；
（2）根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度，再根據(jù)v=at可求得碰后的速度；對碰撞前后由能量守恒可求得損失的能量．

解答 解：（1）對A到墻壁過程，運用動能定理得：
-μmgs=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：v=7m/s
（2）設物體反向運動的速度大小為v₁，
碰后的加速度a=μg
由v₁=μgt                         
解得 v₁=6.4 m/s                               
E=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
解得 E=2.01J                                   
答：（1）求物塊與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s；
（2）求物塊在與墻壁碰撞的過程中損失的能量E為2.01J．

點評 本題考查動能定理和牛頓第二定律的應用，要注意明確受力情況，注意根據(jù)題意分析，若不涉及時間優(yōu)先應用動能定理求解．