Question

一個質量為0.2kg的彈性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，
經0.1s反彈，反彈后的速度大小與碰撞前相同．則下列關于碰撞前后小球速度變化量的大小△v、碰撞過程中墻對小球做功的大小W、墻對小球的平均作用力大小F、動量變化量的大小△p的數值，正確的是（　�。�

• A、△v=10m/s
• B、W=10J
• C、F=20N
• D、△p=20kg?m/s

Answer 1

分析：根據題意求出速度的變化；
應用動能定理求出墻壁做的功；
由動量定理求出墻壁的作用力；
根據動量的定義式求出動量的變化．

解答：解：以小球的初速度方向為正方向，則初速度v=5m/s，末速度v′=-5m/s；
A、小球速度變化量△v=v′-v=-5-5=-10m/s，負號表示速度變化量的方向與初速度方向相反，速度變化量的大小為10m/s，故A正確；
B、碰撞前后，小球的動能相等，動能的變化為零，由動能定理可得，W=△E_k=0，即碰撞過程中墻對小球做功的大小W為0，故B錯誤；
C、碰撞過程，由動量定理得：Ft=mv-mv′，墻對小球的平均作用力：F=

m(v-v′)

t

=

0.2×(-5-5)

0.1

=-20N，負號表示力的方向與小球初速度方向相反，則作用力大小為20N，故C正確；
C、碰撞過程小球動量的變化量：△P=mv′-mv=0.2×（-5）-0.2×5=-2kg?m/s，負號表示動量的變化方向與初速度方向相反，故D錯誤；
故選：AC．

點評：本題考查了求速度的變化、求功、求作用力大小、求動量的變化，掌握基礎知識即可正確解題，解題時要注意各物理量的方向．