(9分)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,由于它的形狀像水壺而得名,如圖15所示。冰壺比賽自1998年被列入冬奧會(huì)之后,就成為了越來越普遍的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一。2010年2月27日在第21屆冬奧會(huì)上,中國(guó)女子冰壺隊(duì)首次參加冬奧會(huì),獲得了銅牌,取得了這個(gè)項(xiàng)目的零的突破,令世人矚目。

冰壺比賽的場(chǎng)地如圖16甲所示。冰道的左端有一個(gè)發(fā)球區(qū),運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球區(qū)邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度擲出,使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行,冰道的右端有一圓形的營(yíng)壘。以場(chǎng)地上冰壺最終靜止時(shí)距離營(yíng)壘圓心O的遠(yuǎn)近決定勝負(fù)。比賽時(shí),為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小。當(dāng)對(duì)手的冰壺停止在營(yíng)壘內(nèi)時(shí),可以用擲出的冰壺與對(duì)手的冰壺撞擊,使對(duì)手的冰壺滑出營(yíng)壘區(qū)。已知冰壺的質(zhì)量為20kg,營(yíng)壘的半徑為1.8m。設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至μ2=0.004。在某次比賽中,若冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向推力作用的時(shí)間t=10s,使冰壺A在投擲線中點(diǎn)處以v0=2.0m/s的速度沿中心線PO滑出。設(shè)冰壺之間的碰撞時(shí)間極短,且無(wú)機(jī)械能損失,不計(jì)冰壺自身的大小,g取10m/s2。

(1)冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向作用的沖量大小為多少?

(2)若不用毛刷擦冰面,則冰壺停止的位置距離營(yíng)壘圓心O點(diǎn)多遠(yuǎn)?

(3)如果在中心線PO上已經(jīng)靜止著一個(gè)冰壺B,如圖16乙所示,冰壺B距圓心O的距離為0.9m,若要使冰壺A能夠沿中心線POB撞出營(yíng)壘區(qū),則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度至少為多少?

圖15

 
 


(9分)解:(1)設(shè)推力對(duì)冰壺的沖量大小為I,則根據(jù)動(dòng)量定理

代入數(shù)值解得                 I=56 N·s                                 (2分)

(2)根據(jù)動(dòng)能定理,      μ1mgs

                       s=25m                              (2分)

冰壺停止的位置距離營(yíng)壘圓心的距離    x=30m-25m=5.0m                 (1分)

(3)冰壺A與冰壺B碰撞的過程中,設(shè)冰壺A碰撞前的速度為vA,碰撞后的速度為vA′,冰壺B碰撞后的速度為vB′,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能的關(guān)系,有

                 mvAmvA′+m vB

                 +

解得                =0,vA                                (2分)

即冰壺A與冰壺B碰撞后二者的速度相互交換。因此可以將整個(gè)過程看成為冰壺A一直沿直線PO運(yùn)動(dòng)到營(yíng)壘區(qū)外的過程,運(yùn)動(dòng)的總位移為s'=31.8m。

根據(jù)動(dòng)能定理,設(shè)將冰壺B恰好撞出營(yíng)壘區(qū)外,運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度為L

                  (1分)

代入數(shù)值解得            L=13.6 m                                      (1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?湖州模擬)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖所示.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠(yuǎn)的O點(diǎn).為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減。O(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.008,用毛刷擦冰面后摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004.在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以v0=2m/s的速度沿虛線滑出.(g取10m/s2
(1)若不用毛刷擦冰面,則冰壺停止的位置距離O點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(2)為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?南京模擬)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖所示,比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB 處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ′1=0.008.(g取10m/s2

(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,為了將對(duì)方冰壺撞開,運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦力因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004,則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)大于多少米?
(2)若運(yùn)動(dòng)員采用擦刷冰面的方式使冰壺剛好運(yùn)動(dòng)到圓壘圓心O點(diǎn)處,那么冰壺運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,由于它的形狀像水壺而得名,如圖所示.冰壺比賽自1998年被列入冬奧會(huì)之后,就成為了越來越普遍的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一.2010年2月27日在第21屆冬奧會(huì)上,中國(guó)女子冰壺隊(duì)首次參加冬奧會(huì),獲得了銅牌,取得了這個(gè)項(xiàng)目的零的突破,令世人矚目.冰壺比賽的場(chǎng)地如圖甲所示.冰道的左端有一個(gè)發(fā)球區(qū),運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球區(qū)邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度擲出,使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行,冰道的右端有一圓形的營(yíng)壘.以場(chǎng)地上冰壺最終靜止時(shí)距離營(yíng)壘圓心O的遠(yuǎn)近決定勝負(fù).比賽時(shí),為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小.當(dāng)對(duì)手的冰壺停止在營(yíng)壘內(nèi)時(shí),可以用擲出的冰壺與對(duì)手的冰壺撞擊,使對(duì)手的冰壺滑出營(yíng)壘區(qū).已知冰壺的質(zhì)量為20kg,營(yíng)壘的半徑為1.8m.設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至μ2=0.004.在某次比賽中,若冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向推力作用的時(shí)間t=10s,使冰壺A在投擲線中點(diǎn)處以v0=2.0m/s的速度沿中心線PO滑出.設(shè)冰壺之間的碰撞時(shí)間極短,且無(wú)機(jī)械能損失,不計(jì)冰壺自身的大小,g取10m/s2
(1)冰壺在發(fā)球區(qū)受到運(yùn)動(dòng)員沿中心線方向作用的沖量大小為多少?
(2)若不用毛刷擦冰面,則冰壺停止的位置距離營(yíng)壘圓心O點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(3)如果在中心線PO上已經(jīng)靜止著一個(gè)冰壺B,如圖乙所示,冰壺B距圓心O的距離為0.9m,若要使冰壺A能夠沿中心線PO將B撞出營(yíng)壘區(qū),則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減。O(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
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R2
=0.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004.在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以v0=
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m/s的速度沿虛線滑出.為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度x應(yīng)為多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖2所示.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近30m處的圓心O.設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.008,在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2m/s 的速度沿虛線滑出.精英家教網(wǎng)
(1)求冰壺的加速度大小?并通過計(jì)算說明冰壺能否到達(dá)圓心O
(2)為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小.,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至μ2=0.004.為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少?(g取10m/s2)

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