题文
冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图所示.比赛时,运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点.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.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后摩擦因数减少至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0=2m/s的速度沿虚线滑出.(g取10m/s2)
(1)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离O点多远?
(2)为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?

题型:未知 难度:其他题型
答案
解(1)运用动能定理研究冰壶滑出到停止这个过程:
-μ1mgs=0-12mv02
s=v202μ1g=25m
30m-25m=5m
所以冰壶停止的位置距离O.5m.
(2)设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离是s1,所受摩擦力的大小f1,在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离s2,所受摩擦力的大小f2.则有
s1+s2=L ①(L为投掷线到圆心的距离)
f1=μ1mg ②f2=μ2mg ③
由功能关系,得-f1s1+(-f2s2)=0-12mv02
联立以上各式,解得 s2=2μ1gL-v202g(μ1-μ2)
代入数据得 s2=10m
答:(1)冰壶停止的位置距离O点5m;
(2)运动员用毛刷擦冰面的长度应为10m.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





