Question

10．一個(gè)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(yùn)動(dòng)，速度大小與碰撞前相同，作用時(shí)間為0.1s．則碰撞過(guò)程中墻壁對(duì)小球的平均作用力F和墻壁對(duì)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(dòng)量是矢量，對(duì)于動(dòng)量的變化量我們應(yīng)該采用平行四邊形法則．
對(duì)于同一直線上的動(dòng)量變化量的求解，我們可以運(yùn)用表達(dá)式△P=P₂-P₁，但必須規(guī)定正方向．根據(jù)動(dòng)量定理求F
運(yùn)用動(dòng)能定理求出碰撞過(guò)程中墻對(duì)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?yàn)檎�方向，初速度v₁=6m/s，碰撞后速度v₂=-6m/s；△v=v₂-v₁=-12m/s，負(fù)號(hào)表示速度變化量的方向與初速度方向相反；
動(dòng)量變化量為：△P=m•△v=0.3kg×（-12m/s）=-3.6kg•m/s，
由動(dòng)量定理：F•△t=△p，有$F=\frac{△p}{△i}=\frac{-3.6}{0.1}=-36N$，碰撞過(guò)程中墻壁對(duì)小球的平均作用力F為36N，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、碰撞前后小球速度大小不變，小球動(dòng)能不變，對(duì)碰撞過(guò)程，對(duì)小球由動(dòng)能定理得：W=△E_k=0，碰撞過(guò)程中墻對(duì)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(cuò)誤．
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于矢量的加減，我們要考慮方向，動(dòng)能定理是一個(gè)標(biāo)量等式，對(duì)于動(dòng)能定理的研究，則無(wú)需考慮方向．