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：

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.