Question

11．一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反的方向運動，反彈后的速度大小為4m/s，則碰撞前后小球動量變化量的大小I和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（　�。�

• A． I=3 kg•m/s    W=-3J
• B． I=0.6 kg•m/s    W=-3J
• C． I=3 kg•m/s    W=7.8J
• D． I=0.6 kg•m/s    W=3J

Answer 1

分析 由于動量是矢量，對于動量的變化量我們應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．
運用動能定理求出碰撞過程中墻對小球做功．

解答 解：規(guī)定初速度方向為正方向，初速度v₁=6m/s，碰撞后速度v₂=-4m/s；△v=v₂-v₁=-10m/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×（-10m/s）=-3kg•m/s，所以碰撞前后小球動量變化量的大小為3kg•m/s；
對碰撞過程，對小球由動能定理得：W=△E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×0.3×（{4}^{2}-{6}^{2}）J$=-3J；
故選：A．

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．