得:(F-mg)t=0-(-mv),解得:F=+mg.
【答案】+mg
5.羽毛球是速度最快的球类运动之一,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.设羽毛球质量为5 g,击球过程只用了0.05 s.试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少?
【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=(-0.475-0.125) kg·m/s=-0.600 kg·m/s,所以羽毛球的动量变化大小为0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反.
(2)羽毛球重力大小为G=mg=0.05 N
所以重力的冲量I=G·t=2.5×10-3 N·s
羽毛球的初速度为v=25 m/s,羽毛球的末速度v′=-95 m/s
所以ΔEk=E′k-Ek=mv′2-mv2=21 J.
【答案】(1)0.600 kg·m/s,与球飞来的方向相反
(2)2.5×10-3 N·s21 J
6.一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图112所示,一物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止,g取10 m/s2.
图112
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;