Question

【題目】乒乓球是速度較快的球類運動項目，假設在某次比賽時，乒乓球飛來的速度大小為v，運動員將球以大小為4v的速度反向擊回，乒乓球的質量為rn，乒乓球與球拍作用的時間為△t，在運動員擊球的過程中，求：

（1）乒乓球動量的變化量.

（2）乒乓球動能的變化量.

（3）乒乓球所受的平均作用力．

Answer 1

【答案】（1）－5mv（2） （3）

【解析】（1）選取初動量方向為正方向，則乒乓球的初動量：P=mv
末動量：P'=-m4v
運動員擊球過程中乒乓球動量的變化量：△P=P’-P=-4mv-mv=-5mv；
負號表示動量變化的方向與初動量的方向相反．
（2）乒乓球的初動能Ek=mv2
末動能Ek'=m（4v）2
乒乓球的動能的變化量
△Ek=mv（4v）2-mv2=mv2
（3）由動量定理可知：F△t=△P
乒乓球所受的作用力F=
負號表示乒乓球所受的作用力的方向與初動量的方向相反．