Question

2．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则碰撞前后小球动量变化量的大小△p和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（　　）

• A． △p=0
• B． △p=3.6kg•m/s
• C． W=5.4J
• D． W=10.8J

Answer 1

分析 由于动量是矢量，对于动量的变化量我们应该采用平行四边形法则．
对于同一直线上的动量变化量的求解，我们可以运用表达式△P=P₂-P₁，但必须规定正方向．
运用动能定理求出碰撞过程中墙对小球做功．

解答 解：A、规定初速度方向为正方向，初速度v₁=6m/s，碰撞后速度v₂=-6m/s；△v=v₂-v₁=-12m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反；
动量变化量为：△P=m•△v=0.3kg×（-12m/s）=-3.6kg•m/s，所以碰撞前后小球动量变化量的大小为3.6kg•m/s，故A错误，B正确．
C、碰撞前后小球速度大小不变，小球动能不变，对碰撞过程，对小球由动能定理得：W=△E_k=0，碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故CD错误．
故选：B．

点评 对于矢量的加减，我们要考虑方向，动能定理是一个标量等式，对于动能定理的研究，则无需考虑方向．