冰壺是冬奧會比賽項目之一,圖1為賽場示意圖。比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處將冰壺以一定的初速度推出,按比賽規(guī)則,他的隊友可以用毛刷在冰壺滑行的前方摩擦冰面,減小動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。
(1)已知冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02,冰面被摩擦后,動摩擦因數(shù)減小為原來的90%,投擲線AB與O的距離為30m,g取10m/s2。問:
a.運動員以多大的速度沿圖中虛線將冰壺推出,隊友不需要摩擦冰面,冰壺能恰好停在O點;
b.若運動員以3.4m/s的速度將冰壺推出,隊友應(yīng)該在冰壺滑出多長的距離后,開始一直連續(xù)摩擦前方冰面,才能使冰壺停在O點。
(2)圖像法是研究物理問題的重要方法,例如從教科書中我們學會了由v-t圖像求直線運動的位移,請你借鑒此方法,分析下面問題。如果通過隊員摩擦冰面,使得動摩擦因數(shù)隨距離的變化關(guān)系如圖2所示,即:μ=0.02-kx,其中k=2.5×10-4m-1,x表示離投擲線的距離。在這種情況下,若運動員以4m/s的速度將冰壺沿圖中虛線推出,求冰壺滑行20m時的速度大小。

【答案】(1)a.運動員以沿圖中虛線將冰壺推出,隊友不需要摩擦冰面,冰壺能恰好停在O點;
b.若運動員以3.4m/s的速度將冰壺推出,隊友應(yīng)該在冰壺滑出19m后,開始一直連續(xù)摩擦前方冰面,才能使冰壺停在O點;
(2)冰壺滑行20m時的速度大小為3m/s。
2
3
m
/
s
b.若運動員以3.4m/s的速度將冰壺推出,隊友應(yīng)該在冰壺滑出19m后,開始一直連續(xù)摩擦前方冰面,才能使冰壺停在O點;
(2)冰壺滑行20m時的速度大小為3m/s。
【解答】
【點評】
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