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(9分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,由于它的形状像水壶而得名,如图15所示。冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后,就成为了越来越普遍的运动项目之一。2010年2月27日在第21届冬奥会上,中国女子冰壶队首次参加冬奥会,获得了铜牌,取得了这个项目的零的突破,令世人瞩目。

冰壶比赛的场地如图16甲所示。冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右端有一圆形的营垒。以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负。比赛时,为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。当对手的冰壶停止在营垒内时,可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击,使对手的冰壶滑出营垒区。已知冰壶的质量为20kg,营垒的半径为1.8m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=10s,使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0m/s的速度沿中心线PO滑出。设冰壶之间的碰撞时间极短,且无机械能损失,不计冰壶自身的大小,g取10m/s2

(1)冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少?

(2)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远?

(3)如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B,如图16乙所示,冰壶B距圆心O的距离为0.9m,若要使冰壶A能够沿中心线POB撞出营垒区,则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少?

图15

 
 


(9分)解:(1)设推力对冰壶的冲量大小为I,则根据动量定理

代入数值解得                 I=56 N·s                                 (2分)

(2)根据动能定理,      μ1mgs

                       s=25m                              (2分)

冰壶停止的位置距离营垒圆心的距离    x=30m-25m=5.0m                 (1分)

(3)冰壶A与冰壶B碰撞的过程中,设冰壶A碰撞前的速度为vA,碰撞后的速度为vA′,冰壶B碰撞后的速度为vB′,根据动量守恒定律和动能的关系,有

                 mvAmvA′+m vB

                 +

解得                =0,vA                                (2分)

即冰壶A与冰壶B碰撞后二者的速度相互交换。因此可以将整个过程看成为冰壶A一直沿直线PO运动到营垒区外的过程,运动的总位移为s'=31.8m。

根据动能定理,设将冰壶B恰好撞出营垒区外,运动员用毛刷擦冰面的长度为L

                  (1分)

代入数值解得            L=13.6 m                                      (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?湖州模拟)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图所示.比赛时,运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后摩擦因数减少至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0=2m/s的速度沿虚线滑出.(g取10m/s2
(1)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离O点多远?
(2)为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?南京模拟)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图所示,比赛时,运动员在投掷线AB 处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出,已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m,冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ′1=0.008.(g取10m/s2

(1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,为了将对方冰壶撞开,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦力因数减小,若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004,则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米?
(2)若运动员采用擦刷冰面的方式使冰壶刚好运动到圆垒圆心O点处,那么冰壶运动的最短时间是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,由于它的形状像水壶而得名,如图所示.冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后,就成为了越来越普遍的运动项目之一.2010年2月27日在第21届冬奥会上,中国女子冰壶队首次参加冬奥会,获得了铜牌,取得了这个项目的零的突破,令世人瞩目.冰壶比赛的场地如图甲所示.冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右端有一圆形的营垒.以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负.比赛时,为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.当对手的冰壶停止在营垒内时,可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击,使对手的冰壶滑出营垒区.已知冰壶的质量为20kg,营垒的半径为1.8m.设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中,若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=10s,使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0m/s的速度沿中心线PO滑出.设冰壶之间的碰撞时间极短,且无机械能损失,不计冰壶自身的大小,g取10m/s2
(1)冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少?
(2)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远?
(3)如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B,如图乙所示,冰壶B距圆心O的距离为0.9m,若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区,则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为
kq
R2
=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0=
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m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度x应为多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图2所示.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s 的速度沿虚线滑出.精英家教网
(1)求冰壶的加速度大小?并通过计算说明冰壶能否到达圆心O
(2)为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)

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