2015_省自主命题（安徽）
10．一质量为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 $\mathrm { { v } } _ { 0 } { = } 9 \mathrm { { m } } / \mathrm { { s } }$ 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 $\mathrm { 1 0 m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$
（1）求物块与地面间的动摩擦因数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
（1）对物块应用动能定理可以求出动摩擦因数
（2）对物块应用动量定理可以求出作用力大小
（3）应用动能定理可以求出物块反向运动过程克服摩擦力做的功
(1) 0.32; (2) 130N; (3) 9J
解答： 解：（1）物块从A到B过程，由动能定理得：
$\mathrm { \bar { \tau } \mu m g s _ { A B } { = } \frac { 1 } { 2 } m v _ { B } } ^ { 2 } \mathrm { - } \frac { 1 } { 2 } \mathrm { m v 0 } ^ { 2 }$ ，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： $\mathrm { F t { = } m v \mathrm { ~ - ~ } m v _ { B } }$ ，即： $\mathrm { F } { \times } 0 . 0 5 { = } 0 . 5 { \times } \ \mathrm { ~ ( ~ - ~ } 6 \mathrm { ~ ) ~ } \ - \ 0 . 5 { \times } 7$
解得： $\mathrm { F } = - \ 1 3 0 \mathrm { N }$ ，负号表示方向向左；
（3）物块向左运动过程，由动能定理得： $\mathrm { W } { = } \frac { 1 } { 2 } \mathrm { m } \mathrm { v } ^ { 2 } { = } \frac { 1 } { 2 } { \times } 0 . 5 { \times } 6 ^ { 2 } { = } 9 \mathrm { J }$
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0.05s，碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F为130N；
（3）物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W为9J