Question

2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题23图，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线推到A点放手，此后冰壶沿滑行，最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，＝r,重力加速度为g ，
（1）求冰壶在A 点的速率；
（2）求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小；
（3）若将段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为，原只能滑到C点的冰壶能停于点，求A点与B点之间的距离。

Answer 1

见解析

（1）对冰壶，从A点放手到停止于C点，设在A点时的速度为V₁，
应用动能定理有－μmgL＝mV₁²，解得V₁＝；
（2）对冰壶，从O到A，设冰壶受到的冲量为I，
应用动量定理有I＝mV₁－0，解得I＝m；
（3）设AB之间距离为S，对冰壶，从A到O′的过程，
应用动能定理，－μmgS－0.8μmg(L＋r－S)＝0－mV₁²，
解得S＝L－4r。