1.一个质量为1 kg的弹性小球,在光滑水平面上以5 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球速度大小不变,向反方向运动。则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为 ( )
A.Δv=10 m/s,W=0 B.Δv=10 m/s,W=25 J
C.Δv=0,W=25 J D.Δv=0,W=0
【解析】选A。规定初速度方向为正方向,初速度v1=5 m/s,碰撞后速度v2=-5 m/s,Δv=v2-v1=-10 m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,所以碰撞前后小球速度变化量的大小为10 m/s。运用动能定理研究碰撞过程,由于初、末动能相等,所以W=ΔEk=0,碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0。故A正确,B、C、D错误。
【补偿训练】
喜欢从高处往下跳是学龄前儿童的天性。如图所示,一质量为20 kg的小朋友从0.5 m高的台阶上跳下,双脚着地瞬间的速率约为4 m/s,则小朋友这次跳跃消耗体内的化学能约为 ( )
A.0 B.60 J
C.160 J D.100 J
【解析】选B。设起跳阶段人做功为W,整个过程中根据动能定理可知mgh+W=mv2,解得W=mv2-mgh=×20×42 J-20×10×0.5 J=60 J,起跳所做的功为消耗体内的化学能,故消耗的化学能为60 J,故B正确,A、C、D错误。
