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

Question

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的速度反向运动直至静止．g取10m/s²．

（1）求物块与地面间的摩擦因数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；
（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W．

Answer 1

（1）物块从A到B过程，由动能定理得：
-μmgs_AB=(1)/(2)mv_B²-(1)/(2)mv₀²，代入数据解得：μ=0.32；
（2）以向右为正方向，物块碰撞墙壁过程，
由动量定理得：Ft=mv-mv_B，即：
F×0.10=0.5×（-6）-0.5×7，
解得：F=-65N，负号表示方向向左；
（3）物块向左运动过程，由动能定理得：
-W=0-(1)/(2)mv²；
代入数据得：s=9 J．
答：（1）物块与地面间的动摩擦因数μ为0.32；
（2）若碰撞时间为0.10s，碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为65N；
（3）物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功是9J．