如圖8-7-2所示，質(zhì)量為m=2 kg的物體，在水平力F=8 N的作用下，由靜止開(kāi)始沿水平面向右運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.若F作用t1=6 s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2=2 s物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時(shí)間t3=0.1 s，碰墻后反向彈回的速度v′=6 m/s，求墻壁對(duì)物體的平均作用力.（g取10 m/s2）

圖8-7-2

   

解析:解法一(隔離法):

    選物體為研究對(duì)象,選F的方向?yàn)檎较?根據(jù)牛頓第二定律,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為

    a1=m/s2=2 m/s2

    撤去F時(shí),物體的速度為

    v1=a1t1=2×6 m/s=12 m/s

    撤去F后,物體做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,其運(yùn)動(dòng)的加速度為a2==-μg=-0.2×10 m/s2=-2 m/s2

    物體開(kāi)始碰墻時(shí)的速度為

    v2=v1+a2t2=12 m/s+(-2)×2 m/s=8 m/s

    再研究物體碰墻的過(guò)程,設(shè)豎直墻對(duì)物體的平均作用力為F,其方向水平向左.若選水平向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理有

    t3=mv′-m(-v2)

    解得=N=280 N.

    解法二(整體法):

    取從物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到撞墻后反向彈回的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理，并取F的方向?yàn)檎较?/p>

    則F·t1-μmg(t1+t2)- ·t3=-mv′

    所以F=

    =N

    =280 N.

    答案：280 N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖8- 7- 2所示，在光滑的水平面上有兩塊并列放置的木塊A與B，已知A的質(zhì)量是500 g，B的質(zhì)量是300 g，有一質(zhì)量為80 g的小銅塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))以25 m/s的水平初速度開(kāi)始在A的表面滑動(dòng).銅塊最后停在B上,B與C一起以2.5 m/s的速度共同前進(jìn).求:

(1)木塊A最后的速度vA′;

(2)C離開(kāi)A時(shí)的速度vC′.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在光滑水平面上，有一質(zhì)量為m1=20 kg的小車(chē)，通過(guò)一根幾乎不能伸長(zhǎng)的輕繩與另一個(gè)質(zhì)量為m2＝25 kg的拖車(chē)相連接，一質(zhì)量為m3=15 kg的物體放在拖車(chē)的平板上，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.開(kāi)始時(shí)，拖車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩未拉緊(如圖8- 7- 3所示)，小車(chē)以v0=3 m/s的速度向前運(yùn)動(dòng).求：

(1)當(dāng)m1、m2、m3以同一速度前進(jìn)時(shí)，其速度的大�。�

(2)物體在拖車(chē)平板上移動(dòng)的距離(g取10 m/s2).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B中間用輕彈簧相連，放在光滑的水平面上，A球挨著左墻壁，如圖8- 7- 12所示.若用水平向左的瞬時(shí)沖量I作用于球B，球B將彈簧壓縮，彈簧的最大彈性勢(shì)能是4 J.當(dāng)球A離開(kāi)墻壁瞬間，球B的動(dòng)量大小是2 kg·m/s.則B球的質(zhì)量是_______；水平?jīng)_量I的大小是_______.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖8-7-2所示，長(zhǎng)為12 m、質(zhì)量為50 kg的木板右端置有一立柱，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.質(zhì)量為50 kg的人立于木板左端，開(kāi)始木板與人均靜止，后來(lái)人以4 m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱，試求：

（1）人從開(kāi)始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）從人開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終木板靜止，這一過(guò)程中木板的總位移.

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