Question

【題目】“守株待兔”是我們熟悉的寓言故事，它出自《韓非子》，原文為：宋人有耕田者。田中有株，兔走觸株，折頸而死。因釋其耒而守株，翼復得兔。兔不可復得，而身為宋國笑。假設一只兔子質量為2kg，受到驚嚇后從靜止開始沿水平道路勻加速直線運動，經過1.2s速度大小達到9m/s后勻速奔跑，撞樹后被水平彈回，反彈速度大小為1m/s，設兔子與樹的作用時間為0.05s，重力加速度g=10m/s2.下列說法確的是（　　）

A.加速過程中兔子的加速度為180m/s2

B.加速過程中地面對兔子的平均作用力大小為20N

C.撞樹過程中樹對兔子的平均作用力大小為320N

D.撞樹過程中樹對兔子的平均作用力大小為400N

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．兔子經過1.2s速度由零達到9m/s，根據加速度公式可知

a==7.5m/s2

故A錯誤。

B．加速過程中，地面對兔子的平均作用力大小為f，根據動量定理可知，

ft=mv-0

代入數據解得

f=15N

故B錯誤。

CD．撞樹過程中，撞樹前的動量大小：

P=mv=2×9kgm/s=18kgm/s

以撞樹前兔子的速度方向為正方向，兔子撞樹后的動量：

P′=mv′=2×（-1）=-2kgm/s

兔子撞樹過程動量變化量：

△P=P′-P=-2kgm/s-18kgm/s=-20kgm/s

由動量定理得：

Ft=△P=-20Ns

則兔子受到平均作用力大小為

F=400N

故C錯誤，D正確。

故選D。