图是新兴的体育比赛“冰壶运动”的场地平面示意图。其中,内圆的半径为0.6m,外圆的半径为1.8m,栏线A点距内圆的圆心O点为30m,比赛时,若参赛一方将已方的冰石壶推至内圆内

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

图是新兴的体育比赛“冰壶运动”的场地平面示意图。其中,内圆的半径为0.6 m,外圆的半径为1.8 m,栏线A点距内圆的圆心O点为30 m,比赛时,若参赛一方将已方的冰石壶推至内圆内,并将对方冰石壶击出外圆,则获胜。在某次比赛中,甲队队员以速度v1=3 m/s将质量为m=19 kg的冰石壶从左侧栏线A处向右推出,恰好停在O点处。乙队队员以速度v2=5 m/s将质量为M=20 kg的冰石壶也从A处向右推出,沿中心线滑动到O点并和甲队冰石壶发生碰撞。设两个冰石壶均可看成质点且碰撞前后均沿中心线运动,不计碰撞时的动能损失,两个冰石壶与水平面的动摩擦因数相同。求:
小题1:冰石壶与冰面间的动摩擦因数;
小题2:  乙队冰石壶能否停在内圆区域内并把甲队冰石壶击出外圆从而获胜。为什么?

◎ 答案


小题1:0.015
小题2:即乙获胜。

◎ 解析


小题1:由动能定理得:-mmgs=0-mv12m===0.015;
小题2:  乙队员抛出的冰石壶到达O’点时的速度v’:Mv22Mv2mMgs
v’==4 m/s,
两冰石壶发生弹性碰撞(设碰撞后Mm的速度分别为v’’和v3):
Mv’=Mv’’+mv3Mv2Mv’’2mv32
解得:v3v’=4.1 m/s,v’’==0.1 m/s,
碰撞后,甲冰石壶移动距离s1mmgs1mv32s1==56 m,
乙冰石壶移动距离s2s2==0.033 m,甲出外圆,乙在内圆,即乙获胜。

◎ 知识点

    专家分析,试题“图是新兴的体育比赛“冰壶运动”的场地平面示意图。其中,内圆的半径为0.6m,外圆的半径为1.8m,栏线A点距内圆的圆心O点为30m,比赛时,若参赛一方将已方的冰石壶推至内圆内…”主要考查了你对  【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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