Question

10．一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，速度大小與碰撞前相同，作用時間為0.1s．則碰撞過程中墻壁對小球的平均作用力F和墻壁對小球做功的平均功率大小P為（　　）

• A． F=18N
• B． F=36N
• C． P=0
• D． P=108w

Answer 1

分析 由于動量是矢量，對于動量的變化量我們應(yīng)該采用平行四邊形法則．
對于同一直線上的動量變化量的求解，我們可以運用表達式△P=P₂-P₁，但必須規(guī)定正方向．根據(jù)動量定理求F
運用動能定理求出碰撞過程中墻對小球做功．由P=$\frac{W}{t}$求平均功率

解答 解：AB、規(guī)定初速度方向為正方向，初速度v₁=6m/s，碰撞后速度v₂=-6m/s；△v=v₂-v₁=-12m/s，負號表示速度變化量的方向與初速度方向相反；
動量變化量為：△P=m•△v=0.3kg×（-12m/s）=-3.6kg•m/s，
由動量定理：F•△t=△p，有$F=\frac{△p}{△i}=\frac{-3.6}{0.1}=-36N$，碰撞過程中墻壁對小球的平均作用力F為36N，故A錯誤，B正確；
CD、碰撞前后小球速度大小不變，小球動能不變，對碰撞過程，對小球由動能定理得：W=△E_k=0，碰撞過程中墻對小球做功的大小W為0，平均功率$P=\frac{W}{t}=0$，故C正確，D錯誤．
故選：BC．

點評 對于矢量的加減，我們要考慮方向，動能定理是一個標量等式，對于動能定理的研究，則無需考慮方向．