Question

15．一質(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．g取10m/s²．
（1）求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）求碰撞過程中物塊動(dòng)能損失量△E_k；
（3）求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功W．

Answer 1

分析 （1）對物塊與墻壁碰撞前的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）碰撞過程中物塊動(dòng)能損失量△E_k等于碰撞前后動(dòng)能的減小量．
（3）對物塊與墻壁碰撞后反向運(yùn)動(dòng)的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理可以求出克服摩擦力做的功．

解答 解：（1）物塊與墻壁碰撞前的過程，由動(dòng)能定理得
-μmgs=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
可得 μ=0.32
（2）碰撞過程中物塊動(dòng)能損失量△E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
可得△E_k=3.25J
（3）物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得
   W=-$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
可得 W=-9J
答：
（1）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.32；
（2）碰撞過程中物塊動(dòng)能損失量△E_k是3.25J；
（3）物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功W是-9J．

點(diǎn)評(píng) 本題是多過程問題，要分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，靈活選取研究的過程，應(yīng)用動(dòng)能定理研究．