高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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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。2022年第24届冬奥会将在北京举办!
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D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,投掷线中点与营垒区中心之间距离为30m。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=l0s,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)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?
(2)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?
(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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(14分)在温哥华冬奥会上,中国冰雪健儿取得了优异成绩,尤其是跳台滑雪项目有了较大突破。现将此运动简化为如下模型。运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所示。设运动员连同滑雪板的总质量m=50 kg,从倾角θ=37°的坡顶A点以速度=20m/s沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平面上的B处。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t和AB间的距离s;
(2)运动员落到水平面上的B处时顺势屈腿以缓冲,使他垂直于水平面的分速度在△t=0.20s的时间内减小为零。试求缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力大小。
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2018年2月9日平昌冬奥会开赛,日前中国女子冰壶队已经顺利通过预选赛进军平昌奥运会。如图所示,可视为质点的冰壶以初速度v0滑入O点后做匀减速直线运动,滑到C点时速度恰好为零,若OA=AB=BC,冰壶依次滑过O、A、B点时的速度之比为,滑过OA、AB、BC三段所用的时间之比为,则
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
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2018年第23届平昌冬奥会冰壶混双比赛循环赛在江陵冰壶中心进行,巴德鑫和王芮联袂出战以6比4击败美国队。如图为我国运动员巴德鑫推冰壶的情景,现把冰壶在水平面上的运动简化为匀加速或匀减速直线运动,冰壶可视为质点。设一质量为m=20kg的冰壶从运动员开始推到最终静止共用时t=23s。冰壶离开运动员的手后,运动了x=30m才停下来,冰壶与冰面间动摩擦因数为0.015,g=10m/s2 。求:
(1)冰壶在减速阶段的加速度大小?
(2)运动员推冰壶的时间
(3)运动员推冰壶的平均作用力
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2018年第23届平昌冬奥会冰壶混双比赛循环赛在江陵冰壶中心进行,巴德鑫和王芮联袂出战以6比4击败美国队。如图为我国运动员巴德鑫推冰壶的情景,现把冰壶在水平面上的运动简化为匀加速或匀减速直线运动,冰壶可视为质点。设一质量为m=20kg的冰壶从运动员开始推到最终静止共用时t=23s。冰壶离开运动员的手后,运动了x=30m才停下来,冰壶与冰面间动摩擦因数为0.015,g=10m/s2。求:
(1)冰壶在减速阶段的加速度大小?
(2)运动员推冰壶的时间;
(3)运动员推冰壶的平均作用力.
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2018年第23届平昌冬奥会冰壶混双比赛循环赛在江陵冰壶中心进行,巴德鑫和王芮联袂出战以6比4击败美国队。如图为我国运动员巴德鑫推冰壶的情景,现把冰壶在水平面上的运动简化为匀加速或匀减速直线运动,冰壶可视为质点。设一质量为m=20kg的冰壶从运动员开始推到最终静止共用时t=23s。冰壶离开运动员的手后,运动了x=30m才停下来,冰壶与冰面间动摩擦因数为0.015,g=10m/s2。求:
(1)冰壶在减速阶段的加速度大小?
(2)运动员推冰壶的时间;
(3)运动员推冰壶的平均作用力.
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