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在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名．虽然无缘奖牌，但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩．单板滑雪U型池的比赛场地截面示
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名．虽然无缘奖牌，但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩．单板滑雪U型池的比赛场地截面示意图如图所示，场地由两个完全相同的
1
4
圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R=3.5m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s=8.0m，运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD，到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，然后再落回D点．裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分，并要求运动员在滑动的整个过程中，身体的任何部位均不能触及滑道．假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v
0
=16.2m/s，运动员从B点运动到C点所用的时间t=0.5s，从D点跃起时的速度v
D
=8.0m/s．设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s
2
．求：
（1）运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间；
（2）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功；
（3）为使运动不断持续，运动员从D点滑回到A点时的速度应不小于D点的速度．那么运动员在水平滑道BC段滑动的过程中是否可能增加其动能呢？试进行判断，并说明理由．
◎ 答案
（1）运动员从D点跃起后在空中做竖直上抛运动，设运动员上升的时间为
t
1
，根据运动学公式有v
D
=g
t
1
则竖直上抛的总时间为 t=2
t
1
=
2v
D
g
=1.6s
即运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间为1.6s．
（2）运动员从B点到C点，做匀变速直线运动，运动过程的由平均速度求位移公式得s=
v
B
+v
C
2
t
，解得
v
C
=15.8m/s
运动员从C点到D点的过程中，克服摩擦力和重力做功，根据动能定理有-mgR-
W
克
=
1
2
m
v
2D
-
1
2
m
v
2C
解得
W
克
=
1
2
v
2C
-
1
2
m
v
2D
-mgR，代入数据解得
W
f
=2891J
即运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功为2891J．
（3）不可能．在水平滑道运动的过程中，因为运动员在水平方向只受到摩擦力的作用，而摩擦力的方向与运动方向相反，只可能对运动员做负功，根据动能定理，运动员的动能只可能减小，而不可能增加．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名．虽然无缘奖牌，但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩．单板滑雪U型池的比赛场地截面示…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【动能定理】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341477.html
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