Question

4．質(zhì)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處是一面墻，如圖所示，物塊以v₀=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．碰撞時間為0.05s，g取10m/s²．（　　）

• A． 物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.12
• B． 墻面對物塊平均作用力的大小10 N
• C． 物塊在反向運動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動的時間為2s

Answer 1

分析 對A到B的過程，根據(jù)動能定理求出物塊與地面間的動摩擦因數(shù)．對小物塊與墻碰撞的前后瞬間，運用動量定理求出墻面對物塊的平均作用力．根據(jù)動能定理求出物塊在反向運動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間公式求出物塊向左運動的時間．

解答 解：A、對A到B的過程，運用動能定理得：$-μmgx=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得μ=0.32，故A錯誤．
B、小物塊與墻碰撞前后瞬間，根據(jù)動量定理得：
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錯誤．
C、根據(jù)動能定理得物塊在反向運動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、物塊向左運動過程中加速度的大小為：a=μg=3.2m/s²
則物塊還能向左運動的時間為：t=$\frac{{v}_{2}}{a}=\frac{6}{3.2}s=1.875s$，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查了動能定理、動量定理和牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合運用，當涉及力在空間上的積累，優(yōu)先考慮運用動能定理，當涉及力在時間上的積累，優(yōu)先考慮運用動量定理．