Question

（6分）一个质量为、以的速度飞来的网球被球拍击中，并以的速度弹回，网球与球拍的接触时间为，试求：
（1）网球动量的变化
（2）球拍对网球的平均作用力

Answer 1

（1），方向与初速度方向相反（2），方向与初速度方向相反

设网球飞来的速度方向为正方向，则：
网球的初速度，反弹后速度      ①                （1分）
（1）所以网球的动量变化：
 ②     （2分）
所以网球的动量变化的大小为，方向与初速度方向相反。 ③        （1分）
（2）由动量定理可知，球拍对网球的平均作用力：
         ④（                                （2分）
球拍对网球的平均作用力大小为，方向与初速度方向相反。   ⑤              （1分）
本题考查动量守恒定律的应用，在网球被球拍击中后速度变为反向，规定初速度方向为正方向，确定初末状态后可求得动量变化量，以网球为研究对象，水平方向受到球拍的作用力，确定初末状态，由动量定理可求得球拍对网球的平均作用力