Question

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的大小△P和碰撞过程中墙对小球做功W为（　　）

A．△P=0

B．△P=3.6kg?m/s

C．W=0

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、根据A分析，故B正确．
C、运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，
所以w=△E_k=0
碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0．故C正确．
D、根据C分析，故D错误．
故选BC．

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．