Question

【題目】羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)之一，運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度可達(dá)到342 km/h，假設(shè)球飛來的速度為90 km/h，運(yùn)動(dòng)員將球以342 km/h的速度反向擊回．設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5 g，試求：

(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量；

(2)在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動(dòng)能變化各是多少？

Answer 1

【答案】(1)0.600 kg·m/s，方向與羽毛球飛來的方向相反

(2)120 m/s，方向與羽毛球飛來的方向相反; 　21 J

【解析】(1)以羽毛球飛來的方向?yàn)檎�方向，則

p1＝mv1＝5×10－3×kg·m/s＝0.125 kg·m/s

p2＝mv2＝－5×10－3×kg·m/s＝－0.475 kg·m/s

所以動(dòng)量的變化量Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－0.125 kg·m/s＝－0.600 kg·m/s.

即羽毛球的動(dòng)量變化量大小為0.600 kg·m/s，方向與羽毛球飛來的方向相反．

(2)羽毛球的初速度：v＝25m/s，羽毛球的末速度：v′＝－95 m/s，所以Δv＝v′－v＝－120 m/s.

羽毛球的初動(dòng)能：Ek＝mv2＝1.5625J，羽毛球的末動(dòng)能：Ek′＝mv′2＝22.5625 J.

所以ΔEk＝Ek′－Ek＝21J.