一质量为0.4kg的足球以5m/s的速度飞来，被足球运动员以10m/s的速度反向踢回，则：（1）足球动量改变量为多少kg•m/s？（2）如果足球与脚接触时间为0.05s，则足球所受平均作用力为多大？

Question

一质量为0.4kg的足球以5m/s的速度飞来，被足球运动员以10m/s的速度反向踢回，则：
（1）足球动量改变量为多少kg•m/s？
（2）如果足球与脚接触时间为0.05s，则足球所受平均作用力为多大？

Answer 1

（1）以足球的初速度方向为正方向，足球动量的改变：
△P=P′-P=mv′-mv=0.4×（-10）-0.4×5=-6kg•m/s
负号表示方向与足球的初速度方向相反，由动量定理得：
mv′-mv=Ft，
则墙壁的平均作用力：F=(m(v′−v))/(t)=(0.4×(−10−5))/(0.05)=-120N；
负号表示力的方向与足球的初速度方向相反；
答：（1）足球动量改变量为6kg•m/s，与初速度反向；
（2）如果足球与脚接触时间为0.05s，则足球所受平均作用力为120N．