Question

18．一個質(zhì)量為0.5kg的物體在光滑水平面上以4m/s的速度勻速運動，則其動量大小為2kg/m/s；動能大小為4J；若物體在碰到豎直的墻壁后以2m/s的速度返回，則動量的變化量為-3kg/m/s（以初速度方向為正方向），動能變化大小為3 J；碰撞時間為0.1s，則墻壁的平均作用力為30N．

Answer 1

分析 根據(jù)動量和動能的定義式求解動量和動能．動量變化量等于末動量與初動量之差．動能變化量等于末動能與初動能之差．根據(jù)動量定理求解墻壁對小球的平均作用力．

解答 解：以初速度方向為正方向，則小球的初速度 v=4m/s，其動量大小為：p=mv=0.5×4=2kg/m/s；
動能大小為：E_k=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.2×{4}^{2}$=4J．
末速度v′=-2m/s，則小球的動量變化量為：△P=mv′-mv=-3kg•m/s，
小球的動能變化量為：△E_k=$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=-3J，則動能變化大小為3J．
由動量定理得：-Ft=△P，得：F=30N
故答案為：2，4，-3，3，30．

點評 此題要注意動量是矢量，動量變化量也是矢量，在規(guī)定正方向時，用正負(fù)號表示矢量的方向．