Question

一个质量为0.2kg的弹性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，经0.1

一个质量为0.2kg的弹性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，经0.1s反弹，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则下列关于碰撞前后小球速度变化量的大小△v、碰撞过程中墙对小球做功的大小W、墙对小球的平均作用力大小F、动量变化量的大小△p的数值，正确的是（　　）A．△v=10m/sB．W=10JC．F=20ND．△p=20kg?m/s

Answer 1

以小球的初速度方向为正方向，则初速度v=5m/s，末速度v′=-5m/s；
A、小球速度变化量△v=v′-v=-5-5=-10m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，速度变化量的大小为10m/s，故A正确；
B、碰撞前后，小球的动能相等，动能的变化为零，由动能定理可得，W=△E_k=0，即碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故B错误；
C、碰撞过程，由动量定理得：Ft=mv-mv′，墙对小球的平均作用力：F=

m(v?v′)

t

=

0.2×(?5?5)

0.1

=-20N，负号表示力的方向与小球初速度方向相反，则作用力大小为20N，故C正确；
C、碰撞过程小球动量的变化量：△P=mv′-mv=0.2×（-5）-0.2×5=-2kg?m/s，负号表示动量的变化方向与初速度方向相反，故D错误；
故选：AC．