题目内容
2005年是“世界物理年”,为激发广大青少年对物理学的兴趣,提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识,英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”.剑桥大学物理学家海伦?杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理,并通过计算机模拟技术探询特技动作的极限,设计了一个令人惊叹不已的高难度动作--“爱因斯坦空翻”,并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员(18岁的布莱士)成功完成.现将“爱因斯坦空翻”简化模型如图,质量为m的自行车运动员从B点由静止出发,经BC圆弧,从C点竖直冲出,完成空翻,完成空翻的时间为t,由B到C的过程中,克服摩擦阻力做功为W,空气阻力忽略不计,重力加速度为g,试求:自行车运动员从B到C至少做多少功?![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_ST/images0.png)
【答案】分析:根据竖直上抛的时间,通过竖直上抛运动的对称性求出C点的初速度,根据动能定理求出自行车运动员从B到C至少做功的大小.
解答:解:运动员由C到D过程做竖直上抛,设初速度为V,
则有:0=V-
得V=![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/1.png)
运动员从B到C至少做功为W,由动能定理:W-W=![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/2.png)
解得:W=W+![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/3.png)
答:自行车运动员从B到C至少做功为W+
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点评:运用动能定理解题首先需确定研究对象和研究过程,分析有哪些力做功,根据动能定理列式求解.
解答:解:运动员由C到D过程做竖直上抛,设初速度为V,
则有:0=V-
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/0.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/1.png)
运动员从B到C至少做功为W,由动能定理:W-W=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/2.png)
解得:W=W+
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/3.png)
答:自行车运动员从B到C至少做功为W+
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195703702815815/SYS201310291957037028158012_DA/4.png)
点评:运用动能定理解题首先需确定研究对象和研究过程,分析有哪些力做功,根据动能定理列式求解.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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