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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 竖直上抛运动/2022-09-09 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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v0=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vD=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/s2。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

解:(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t1,根据运动学公式vD=gt1
运动员在空中完成动作的时间=1.6s
(2)运动员从B点到C点,做匀变速直线运动,运动过程的平均速度
解得运动员到达C点时的速度=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
得运动员克服摩擦力做功
代入数值解得Wf=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…”主要考查了你对  【竖直上抛运动】,【动能定理】  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。

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