Question

如图，一可视为质点的小球在光滑的水平面上向右做匀速直线运动，过A点时测得速率为V_A=5m/s，经过2s触及墙B，与墙B发生碰撞，碰撞时间为0.2s，然后离开墙B向左做匀速直线运动，再经过1.8s，到达距离B为3.6的C处．求：
（1）AB之间的距离  
（2）从A到与墙碰后返回到C的整个过程的平均速度的大小  
（3）小球碰墙过程的加速度的大小和方向．

Answer 1

分析：根据匀速直线运动的位移公式求出AB间的距离．平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值，求出位移和时间，从而得出平均速度的大小．根据加速度的定义式求出小球碰墙过程中的加速度大小和方向．

解答：解：（1）A到B做匀速直线运动，则AB间的距离x_AB=v_At=5×2m=10m．
（2）从A到与墙碰后返回到C的整个过程的位移x=x_AB-x_BC=10-3.6m=6.4m．
则平均速度

.

v

=

x

t

=

x

tAC+△t+tBC

=

6.4

2+0.2+1.8

m/s=1.6m/s．
（3）小球反弹的速度大小为vB=

xBC

tBC

=

3.6

1.8

m/s=2m/s．
规定初速度的方向为正方向，根据加速度的定义式知，a=

vB-vA

△t

=

-2-5

0.2

m/s2=-35m/s2
方向水平向左．
答：（1）AB之间的距离为10m．
（2）从A到与墙碰后返回到C的整个过程的平均速度的大小为1.6m/s．
（3）小球碰墙过程的加速度的大小为35m/s²，方向水平向左．

点评：解决本题的关键掌握匀速直线运动的位移公式以及加速度的定义式，注意加速度的矢量性．