Question

【题目】如图所示是冬奥会项目冰壶比赛场地示意图，左侧是投掷区域，起点靠近挡板处固定有起滑架，供掷壶的运动员蹬踏之用，右侧大本营。比赛时，我国队员在场上交流用时间代表掷冰壶的力度，例如说“10s”、“12s”“13s”等，那指的是冰壶在起点线A和前卫线B之间运动所用的时间，冰壶与冰面的动摩擦因数μ＝0.015，g＝10ms2

(1)运动员不做擦冰等人为干预的动作，冰壶从起点线A沿直线前进不与其他冰壶碰撞，冰壶可以停在大本营的丁字线D处，请估算这种情况冰壶离开起点线A到前卫线B之间所用的时间t（保留小数点后面一位）

(2)已知冰壶的质量为20kg，冰壶是从投掷区的后卫线C由静止开始运动，到起点线A处被释放，最终停止在大本营的丁字线处，则运动员对冰壶做了多少功？

Answer 1

【答案】(1) 10.2s；(2) 109.8J

【解析】

(1)设冰壶在起点线A处的速度为v0，冰壶的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：

μmg＝ma

解得：a＝0.15m/s2

从A 到D的过程由速度位移的关系式得：

v02＝2axAD

解得：v0＝2.92m/s

设从A到B的时间为t，由位移公式得：

xAB＝v0t﹣at2

解得：t＝10.2s（另一解舍去）

(2)从C到D的过程由动能定理得：

W﹣μmgxCD＝0

解得：W＝109.8J