- 2010广东高考物理
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相关例题：
题目：
一个质量为m的小球，在光滑的水平面上以初速度v0开始运动。它与一个竖直墙壁发生弹性碰撞，并反弹回来。假设小球与墙壁碰撞的时间极短，且碰撞是完全弹性的，即碰撞后小球与墙壁的速度交换。求小球在碰撞后的速度大小和方向。
解析：
首先，我们需要考虑小球在碰撞前的运动状态和碰撞后的运动状态。由于小球在碰撞前是水平运动的，所以它的运动可以简化为在x轴方向上的匀速直线运动，而在y轴方向上没有运动（因为它是与墙壁发生弹性碰撞）。
碰撞后的状态主要取决于小球与墙壁的碰撞过程。由于是完全弹性碰撞，所以小球反弹回来的速度方向与原来的速度方向相反，大小相等。同时，由于小球在碰撞前后的总动能没有改变（因为它是完全弹性碰撞），所以我们可以通过已知的小球在碰撞前的速度和方向，以及碰撞后的速度和方向，来求出小球在碰撞后的速度大小和方向。
答案：
mv0 = mv1 - mv2 （1）
1/2mv0^2 = 1/2mv1^2 + 1/2mv2^2 （2）
其中v1为碰撞后的速度大小，v2为反弹回来的速度大小。将这两个方程结合起来，我们可以解出v1和v2的关系：
v1 = v0 - v2 （3）
由于碰撞是完全弹性的，所以反弹回来的速度方向与原来的速度方向相反。因此，我们可以得到v2的方向和大小：
v2 = -v1 （4）
将（3）和（4）代入（1）中，我们可以得到v1的值：
v1 = v0/2 - sqrt((v0^2)/4) （5）
其中sqrt表示平方根。因此，小球在碰撞后的速度大小为v1 = sqrt(v0^2/4) - v0/2，方向与原来的速度方向相反。
这个题目考察了弹性碰撞的基本原理和动量守恒定律的应用。它可能出现在任何高中物理课程中，包括广东的高考物理试题中。
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