题目内容
【题目】羽毛球是速度较快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h,假设球飞来的速度为90 km/h,运动员将球以342 km/h的速度反向击回.设羽毛球的质量为5 g,试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)在运动员的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少?
【答案】(1)0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
(2)120 m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反; 21 J
【解析】(1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则
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
所以动量的变化量Δp=p2-p1=-0.475 kg·m/s-0.125 kg·m/s=-0.600 kg·m/s.
即羽毛球的动量变化量大小为0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反.
(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.
羽毛球的初动能:Ek=mv2=1.5625J,羽毛球的末动能:Ek′=mv′2=22.5625 J.
所以ΔEk=Ek′-Ek=21J.
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