Question

18．质量为0.2kg的小球，水平撞击竖直墙壁后沿与初速度相反的方向反弹，撞墙前速率为10m/s，撞击过程损失75%的动能，小球与墙壁作用时间为0.1s．则小球对墙壁的平均撞击力为（　　）

• A． 10N
• B． 30N
• C． 10$\sqrt{3}$N
• D． 10$（1+\sqrt{3}）$N

Answer 1

分析 根据损失的动能得出小球反弹的速度，结合动量定理求出小球对墙壁的平均撞击力．

解答 解：撞墙前速率为10m/s，撞击过程损失75%的动能，可知反弹的动能${E}_{k}′=25%•\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}=25%×\frac{1}{2}×0.2×100$J=2.5J，
根据${E}_{k}′=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$得，反弹的速度${v}_{2}=\sqrt{\frac{2{E}_{k}′}{m}}=\sqrt{\frac{2×2.5}{0.2}}m/s=5m/s$，
规定向左为正方向，根据动量定理得，Ft=mv₂-mv₁，解得F=$\frac{m{v}_{2}-m{v}_{1}}{t}=\frac{0.2×（5+10）}{0.1}N=30N$，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．

点评 本题考查了动量定理的基本运用，知道合力的冲量等于动量的变化量，注意公式的矢量性．