题目内容

8．冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目，运动场地示意图如下．在第一次训练中，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线上的A处放手，让冰壶以一定的速度沿虚线滑出，冰壶沿虚线路径运动了s=28.9m，停在圆垒内的虚线上．已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ=0.02，重力加速度大小为g=10m/s2．
（1）运动员在投掷线A处放手时，冰壶的速度是多大？
（2）在第二次训练中，该运动员在投掷线A处放手让冰壶以同样的速度滑出，同时，多名擦冰员用毛刷不断地擦冰壶运行前方的冰面，冰壶沿虚线路径比第一次多走了s'=5.1m停下．假设用毛刷擦冰面后，被擦冰面各处粗糙程度相同，求冰壶与被擦冰面间的动摩擦因数．

分析 （1）放手后，根据牛顿第二定律求得冰壶在水平面上运动的加速度，利用速度位移公式求得放手时的速度；
（2）根据速度位移公式求得滑行过程中的加速度，利用牛顿第二定律求得摩擦因数

解答 解：（1）第一次训练中，设冰壶离手时的速度为v0，加速度为a，以冰壶运动方向为正方向，根据匀变速直线运动的速度-位移公式：$0-v_0^2=2as$
设冰壶质量为m，冰壶沿水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律：-μmg=ma
联立解得：$v_0^{\;}=\sqrt{2μgs}$
代入数据求得：v0=3.4m/s
（2）设冰壶与被擦后的冰面之间的动摩擦因数为μ'，同理可得：$v_0^{\;}=\sqrt{2μ'g（s+s'）}$
联立③⑤解得：$μ'=\frac{s}{s+s'}μ$
代入数据求得：μ'=0.017
答：（1）运动员在投掷线A处放手时，冰壶的速度是3.4m/s
（2）冰壶与被擦冰面间的动摩擦因数为0.017

点评 本题主要考查了了牛顿第二定律和运动学公式，抓住加速度是解决问题的中间桥梁即可求得

练习册系列答案
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19．如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，L是电阻不计、自感系数很大的线圈．下列说法正确的有（　　）
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