2022高考物理考前必刷熱點：力學

2022高考物理考前必刷題：力學專題

一、單選題

1.在某次百米田徑比賽中，用軌道攝像機拍攝運動員，攝像機和運動員的水平位移X隨時

間r變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）

A.在水平方向上，攝像機做直線運動，運動員做曲線運動

B.0~彳時間內(nèi)攝像機在前，乙時間內(nèi)運動員在前

C.0~4時間內(nèi)攝像機與運動員的平均速度相同

D.0~r2時間內(nèi)任一時刻攝像機的速度都大于運動員的速度

【詳解】

A.XT圖像僅表示一個方向的運動情況，所以攝像機和運動員均做直線運動，故A錯誤;

B.由圖可知0-與時間內(nèi)攝像機的位移總是大于運動員的位移，說明此段時間攝像機一直在

前，故B錯誤；

C.0~弓時間內(nèi)位移相等，時間相等，所以平均速度相同，故c正確；

D.由XT圖像切線的斜率表示速度，可知D錯誤。

故選Co

2.2021年2月24日，“天問一號”火星探測器經(jīng)過200多天的飛行，成功進入橢圓形的軌

道繞火星運動，開展對火星的觀測，并為著陸火星做好準備。如圖所示，在“天問一號”沿橢

圓軌道由"遠火點'’向"近火點”運動的過程中，下列說法正確的是（）

A.火星對探測器的引力逐漸減小

B.探測器的速度逐漸減小

C.引力對探測器做負功，探測器的勢能逐漸減小

D.引力對探測器做正功，探測器的動能逐漸增大

【詳解】

在“天問一號”沿橢圓軌道由“遠火點”向“近火點”運動的過程中，火星對探測器的引力逐漸變

大，引力對探測器做正功，探測器的動能逐漸增大，速度變大。

故選D。

3.如圖所示，一臺空調(diào)外機用兩個三角形支架固定在外墻上，空調(diào)外機的重心恰好在支架

橫梁和斜梁的連接點。的上方，橫梁A0水平，設橫梁和斜梁對。點的作用力大小分別為

FAO.FBO,如果把斜梁加長一點，仍保持連接點。的位置不變，橫梁仍然水平，則下列選

項正確的是()

A.FAO變大,FBO變小

B.8。變小，曲。變大

C.Ew和FBO都變小

D.Eio和尸BO都變大

【詳解】

設斜梁與水平方向成a角,根據(jù)平衡條件得

F

z1°tana

一①

FrB0~■

sina

當把斜梁加長一點，a角增大，Ew和曲。都變小。

故選C。

4.如圖所示，物塊A、B均靜止于傾角為6的斜面上，它們的質(zhì)量分別為M和加，已知

MgsinOAng。若斜面傾角。變大，B仍保持靜止，貝!]()

A.繩子的拉力變大

B.A所受合力變大

C.斜面對A的支持力變大

D.斜面對A的靜摩擦力變大

【詳解】

A.根據(jù)題意可知，對A進行受力分析如圖所示

X軸方向

-mgsin0+f+Er=0

)'軸方向

FN=mgcos0

由于仍保持靜止，則物體B受力平衡，繩的拉力等于物體B的重力，斜面傾角。變大，繩的

拉力不變。A錯誤；

B.由題意可知，斜面傾角6變大，物體A仍靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零不改變。

B錯誤；

C.由受力分析可知

FN=mgcos0

斜面傾角。變大，余弦值減小，斜面對A的支持力變小。C錯誤；

D.由A可知

-mgsin6+f+Fr=0

斜面傾角e變大，正弦值增大，重力沿斜面的分力增大，拉力不變，斜面對A的靜摩擦力

變大。D正確；

故選D。

5.如圖所示，。為在地球赤道表面隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，匕為繞地球做勻速圓周運動的近

地衛(wèi)星，軌道半徑可近似為地球半徑。假設a與b質(zhì)量相同，地球可看作質(zhì)量分布均勻的球

體，比較物體a和衛(wèi)星6()

A.角速度大小近似相等

B.線速度大小近似相等

C.向心加速度大小近似相等

D.所受地球引力大小近似相等

【詳解】

B.由

-)

GMmV

=tn—

r

可得

v=

近地衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星，則近地衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角

速度相同，半徑大于地球半徑，同步衛(wèi)星線速度大于a的線速度，則近地衛(wèi)星線速度大于a

的線速度，故B不符合題意;

A.近地衛(wèi)星線速度大于。的線速度，半徑近似相等，由

27v

a)=——=—

Tr

可知近地衛(wèi)星角速度大于。的角速度，故A不符合題意;

C.近地衛(wèi)星線速度大于。的線速度，半徑近似相等，由

v2

an=—

r

可知近地衛(wèi)星向心加速度大小大于a的向心加速度大小，故C不符合題意;

D.由萬有引力公式得

?GMm

F=-P-

。與b質(zhì)量相同，半徑近似相等，“與b所受地球引力大小近似相等，故D符合題意。

故選。

6.2022年2月5日，中國短道速滑運動員在混合團體接力決賽中為中國隊拿下北京冬奧會

首金，這也是這一新增項目的奧運歷史首金。短道速滑接力比賽中運動員在直道上采用推接

方式進行替換（如圖）。若忽略推接過程中冰面對運動員的摩擦力，則在甲運動員用力將乙

運動員推出的過程中，以下說法一定正確的是（）

A.甲對乙的作用力大于乙對甲的作用力

B.甲的速度變化量的大小等于乙的速度變化量的大小

C.甲、乙運動員組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.甲、乙運動員組成的系統(tǒng)動量守恒

【詳解】

A.甲對乙的作用力與乙對甲的作用力是一對相互作用力，大小相等，故A錯誤;

BD.甲、乙運動員組成的系統(tǒng)所受合外力為0,動量守恒，由

mm

可知，甲乙的質(zhì)量未知，二者速度的變化量大小無法比較，故B錯誤，D正確;

C.在乙推甲的過程中，乙的肌肉對系統(tǒng)做功，甲、乙運動員組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故

C錯誤。

故選D。

7.中國自行研制、具有完全知識產(chǎn)權的“神舟”飛船，目前已經(jīng)達到國際第三代載人飛船技

術水平。如圖所示，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運載火

箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，通過變軌進入預定圓軌道。則（）

預定圓軌道

B

橢圓軌道

A.飛船在橢圓軌道上運行時,在A點的加速度比B點的小

B.飛船在橢圓軌道上運行時,在4點的速度比B點的小

C.飛船在橢圓軌道上運行時,在A點的機械能比8點的小

D.飛船在B點通過加速從橢圓軌道進入預定圓軌道

【詳解】

A.根據(jù)牛頓第二定律得

G——=ma

解得

GM

飛船到地心的距離，?越小，加速度a越大，飛船在橢圓軌道上運行時，在4點的加速度比B

點的大，A錯誤;

B.飛船在橢圓軌道上運行時，根據(jù)開普勒第二定律，在A點的速度比8點的大，B錯誤;

C.飛船在橢圓軌道上運行時，根據(jù)機械能守恒定律，在A點的機械能等于B點的機械能,

C錯誤;

D.飛船在B點通過加速做離心運動，從橢圓軌道進入預定圓軌道，D正確。

故選D。

8.排球比賽中球員甲接隊友的一個傳球，在網(wǎng)前L=3.60m處起跳，在離地面高"=3.20m

處將球以%=12m/s的速度沿著與網(wǎng)垂直的方向水平擊出，對方球員乙剛好在進攻路線的網(wǎng)

前，她可利用身體的任何部位進行攔網(wǎng)阻擊，如圖所示。假設球員乙的直立攔網(wǎng)和起跳攔網(wǎng)

的高度分別為九=2.50m和4=2.95m,g取iom/s3下列情景中，球員乙可能攔網(wǎng)成功的

是（）

甲乙

A.球員乙在網(wǎng)前直立不動

B.球員乙在球員甲擊球時同時起跳離地

C.球員乙在球員甲擊球后0.3s起跳離地

D.球員乙在球員甲擊球前0.3s起跳離地

【詳解】

A.排球運動到乙位置的過程的時間為

f=-=-^s=0.3s

%12

該段時間排球下降的距離為

I,

h--gt~=0.45m

此時排球離地高度為

hy=H-h=3.2m-0.45m=2.75m>%

故乙在網(wǎng)前直立不動攔不到，A錯誤；

B.球員乙起跳攔網(wǎng)高度為

h=2.95m

跳起的高度為

M=2.95m-2.50m=0.45m

豎直上拋運動的下降時間與上升時間相等，故有

故乙在甲擊球時同時起跳離地，在球到達乙位置時，運動員乙剛好到達最高點，可以攔住,

B正確；

C.乙在甲擊球后0.3s起跳離地，球員乙剛好起跳，高度為

/?,=2.50m<hy

球員乙在球員甲擊球后0.3s起跳離地不能攔住，C錯誤；

D.乙在甲擊球前0.3s起跳離地，經(jīng)過0.6s剛好落地，夠不到球了，所以不能攔住，故D

錯誤。

故選B。

9.一個質(zhì)量為機的小物塊靜止在表面粗糙的圓錐形漏斗的內(nèi)表面，如圖所示?，F(xiàn)使該漏斗

從靜止開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度。緩慢增大時，物塊仍相對漏斗保持靜止。當角速度達到4

時，物塊將要與漏斗發(fā)生相對滑動。在角速度從。緩慢增大到4,的過程中，下列說法正確

的是（）

A.物塊所受的摩擦力隨角速度。增大，一直增大

B.物塊所受的摩擦力隨角速度。增大，一直減小

C.物塊所受的支持力隨角速度。增大，一直增大

D.物塊所受的支持力隨角速度。增大，先增大后減小

【詳解】

小物塊靜止在表面粗糙的圓錐形漏斗的內(nèi)表面，受重力，支持力，沿斜面向上的靜摩擦力,

當漏斗轉(zhuǎn)動的角速度。緩慢增大時，受力如圖所示

Nsin9-fcos0=mayr

Ncos8+fsin0=mg

物體的離心趨勢越來越大,則靜摩擦力/逐漸減小，物塊所受的支持力N逐漸增大。

故選Co

10.為了節(jié)能，商場的自動扶梯在較長時間無人乘行時會自動停止運行。有人站上去后，扶

梯開始加速，然后勻速運動。如圖所示，下列說法正確的是（)

A.勻速下行過程中,人的動能不變，扶梯對人不做功

B.加速下行過程中,扶梯對人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中,人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中,支持力對人做正功，摩擦力對人做負功

【詳解】

A.勻速下行過程中,由平衡條件可知，人和扶梯間沒有摩擦力,人所受重力做正功，人的

動能不變，可知扶梯對人做負功，故A錯誤;

B.加速下行過程中，豎直方向分加速度向下，人處于失重狀態(tài),所以扶梯對人的支持力小

于人所受的重力，故B錯誤；

C.加速下行過程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根據(jù)牛頓

第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確；

D.加速下行過程中，人所受支持力與人的運動方向夾角大于90。，支持力做負功，摩擦力

與人的運動方向夾角小于90。，摩擦力對人做正功，故D錯誤。

故選Co

11.國際拔河比賽根據(jù)每隊8名運動員的體重分成若干重量級別，同等級別的兩隊進行比賽。

比賽中運動員必須穿“拔河鞋''或沒有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。比賽雙方相持時,

運動員會向后傾斜身體，使地面對人的作用力與身體共線。不計拔河繩的質(zhì)量，下列說法正

確的是（）

A.獲勝隊伍對繩的拉力大于對方隊伍對繩的拉力

B.因為繩子的拉力處處相等，所以兩隊隊員受到的地面摩擦力總是相等

C.雙方相持時，若繩子拉力增大，則地面對運動員的作用力增大

D.雙方相持時，運動員身體后傾，減小與地面間的夾角，是為了增加與地面間的正壓力

【詳解】

A.對繩子分析可知，兩隊對繩子的拉力是一對平衡力，大小相等，方向相反，故A錯誤;

B.對兩隊整體分析可知，當整體突然向獲勝的一方移動時，獲勝一方受到的靜摩擦力大于

另一方受到的靜摩擦力，故B錯誤；

CD.雙方相持時，對人受力分析，豎直方向有

N—mg

所以支持力N不變，所以運動員改變與身體地面間的夾角時，運動員受到地面的彈力不會

變，在水平方向有

f=T

當繩子拉力T變大時，則靜摩擦力/變大，摩擦力和支持力的合力增大，即地面對運動員的

作用力增大，故C正確，D錯誤。

故選Co

12.將質(zhì)量為〃?的物體從地面豎直向上拋出，一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中

物體所受空氣阻力大小不變，下列說法正確的是（）

A.上升過程的時間大于下落過程的時間

B.上升過程中機械能損失小于下落過程中機械能損失

C.上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量

D.上升過程的動量變化量小于下落過程的動量變化量

【詳解】

A.設空氣阻力大小為力上升過程的加速度大小為田，由牛頓第二定律得

mg+f=max

解得

a=g+-

tm

設下降過程的加速度大小為“2,由牛頓第二定律得

mg-f=ma,

解得

a=g~—

2m

所以上升過程的加速度大小大于下降過程的加速度大小，由于上升和下降的位移相等，由運

動學公式

x=—at2

2

可知，上升過程的時間小于下落過程的時間，故A錯誤；

B.由于空氣阻力大小不變，上升過程和下降過程空氣阻力做的功相等，所以上升過程中機

械能損失等于下落過程中機械能損失，故B錯誤；

C.設物體從地面豎直向上拋出時的速度為血,物體落回到地面時的速度為力由運動學公

式得

Vg=2a,x

2

v=2a2x

又因為

所以

上升過程的動能減小量為

AU12

△紇I=5%說

下落過程的動能增加量為

_12

AA￡*2=2WV'

所以上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量，故C正確；

D.上升過程動量的變化量為

3=小%

下落過程的動量變化量為

Ap2=mv

所以上升過程的動量變化量大于下落過程的動量變化量，D正錯誤。

故選Co

13.抽油煙機可將廚房內(nèi)產(chǎn)生的廢氣排出到室外，以保持室內(nèi)空氣清新。如圖所示為常用的

一種抽油煙機的示意圖。若使抽油煙機在單位時間內(nèi)排出的氣體增加到原來的2倍，則抽油

煙機所提供的功率尸至少要提高到原來的（）

A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍

【詳解】

根據(jù)空氣流量

Q^Sv

可知通風面積不變，要在單位時間內(nèi)抽出的氣體增加到原來的2倍，即氣體的體積增加為原

來的2倍，就要使空氣流動的速度增加到原來的2倍，空氣的密度不變，由公式

m=pV

可知空氣質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)

口12

Ek=—mv

可知，同樣質(zhì)量的空氣動能為原來的8倍，這個動能是由風扇提供的，所以風扇的功率要增

大到原來的8倍。

故選D。

14.如圖所示，靜止在光滑水平桌面上的物塊A和B用一輕質(zhì)彈簧栓接在一起，彈簧處于

原長。-一顆子彈沿彈簧軸線方向射入物塊A并留在其中，射入時間極短。下列說法中正確

的是（）

A.子彈射入物塊A的過程中，子彈和物塊A的機械能守恒

B.子彈射入物塊A的過程中，子彈對物塊A的沖量大小大于物塊A對子彈的沖量大小

C.子彈射入物塊A后，兩物塊與子彈的動能之和等于射入物塊A前子彈的動能

D.兩物塊運動過程中，彈簧最短時的彈性勢能等于彈簧最長時的彈性勢能

【詳解】

A.子彈射入物塊A的過程中，為完全非彈性碰撞動能損失最大，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則子彈

和物塊A的機械能不守恒，所以A錯誤；

B.子彈射入物塊A的過程中，子彈對物塊A的沖量大小等于物塊A對子彈的沖量大小，

所以B錯誤；

C.子彈射入物塊A后，兩物塊與子彈的動能之和小于射入物塊A前子彈的動能，因為這

過程有動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以C錯誤;

D.兩物塊運動過程中,彈簧最短時與彈簧最長時都是兩物體具有共同速度時，有

m+mv

(%+機子)匕=(7％+rn)2

g（機八+m干）匕2_g（加入+m（+嶺2

\EP

則彈簧最短時的彈性勢能等于彈簧最長時的彈性勢能，所以D正確;

故選D。

15.蹦床是體操運動的一種，有“空中芭蕾”之稱。為了能夠更好地完成空中動作，在網(wǎng)上準

備階段運動員要設法使自己彈得足夠高。如圖所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)面組成，若運動員

從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，則在

此過程中（）

A.只有重力對運動員做功，運動員的機械能守恒

B.運動員的機械能增加，是因為彈性網(wǎng)彈力對運動員做正功

C.彈性網(wǎng)彈力對運動員的沖量大小等于運動員重力的沖量大小

D.彈性網(wǎng)彈力對運動員的沖量大小大于運動員重力的沖量大小

【詳解】

A.運動員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m

高處，初末位置動能都為0,但末位置重力勢能大于初位置重力勢能，運動員的機械能增加

了，故機械能不守恒，故A錯誤；

B.彈性網(wǎng)彈力先對運動員做負功，再做正功，但總體不做功，運動員的機械能增加是運動

員本身對自己做功的緣故，故B錯誤；

CD.根據(jù)動量定理可知，運動員初末速度為0,故動量的變化量為0,合外力的沖量為0,

故彈性網(wǎng)彈力對運動員的沖量大小等于運動員重力的沖量大小，故C正確D錯誤。

故選C。

16.在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。如圖

質(zhì)量為，"的彈性薄片沿傾斜方向落到足夠大水平彈性面上，碰前瞬間速度為陽,方向與水

平方向夾角a=30。。薄片與彈性面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5。不計空氣阻力，碰撞過程中忽略

薄片重力。薄片每次碰撞前后豎直方向的速度大小保持不變，并且在運動過程中始終沒有旋

轉(zhuǎn)。下列選項正確的是（）

A.薄片第1次碰后離開水平面瞬間，速度方向與水平面間夾角小于30°

B.隨物塊與板碰撞次數(shù)增加，物塊離開板的最大高度不斷減小

C.薄片在與水平面多次碰撞后，薄片將做機械能守恒的運動

D.若增大薄片碰前瞬間速度則它與水平面碰撞兩次后，水平位移還有可能增加

【詳解】

AD.設豎直方向平均作用力為F,豎直方向上碰撞前速度為也在豎直方向上利用動量定理

Ft=mv-[-mv)

水平方向上第一次碰撞前速度

W=6V

第1次碰撞前后，水平方向由動量定理

-/jFt=mv2-/nv,

解得第一次碰撞后水平方向速度

彩=(6-加

薄片第1次碰后，水平方向由于摩擦力的沖量影響，水平方向的速度減小，離開水平面瞬間，

速度方向與水平面間夾角大于30。；可知第2次碰撞后，水平方向速度為零，僅增大薄片碰

前瞬間速度，不改變速度方向則它與水平面碰撞兩次后，水平位移不會增加。故AD錯誤;

B.薄片每次碰撞前后豎直方向的速度大小保持不變，所以物塊離開板的最大高度不變，故

B錯誤；

C.薄片在與水平面多次碰撞后，水平方向速度為零，薄片只在豎直方向上運動，機械能守

恒，故C正確。

故選C。

17.將一個小球豎直向上拋出，假設小球在運動過程中受到大小不變的空氣阻力作用，經(jīng)過

一段時間后小球又返回至出發(fā)點。關于小球從拋出到返回原位置的過程，下列說法正確的是

()

A.小球上升過程中的加速度小于下落過程中小球的加速度

B.小球上升過程中克服重力做的功大于下落過程中重力做的功

C.小球上升過程中的機械能的變化大于下落過程中機械能的變化

D.小球上升過程中所受重力做功的平均功率大于下落過程中重力做功的平均功率

【詳解】

A.小球運動過程中受的空氣阻力大小不變，則上升、下降過程中加速度大小分別為

c_rng+f

“「I尸

“l(fā)m

所以

故A錯誤；

B.小球上升過程中克服重力做的功等于下落過程中重力做的功相等，即

%=mgh

故B錯誤；

C.小球機械能的變化，等于空氣阻力對小球做的功，即

△E機=-執(zhí)

所以小球上升過程中的機械能變化等于下落過程中機械能的變化，故C錯誤；

D.上升、下降過程所用時間分別為f上、f下，則有

1212

，。上'上=萬°內(nèi)

由于a上>%,則

，上<ZT

上升、下降過程的平均功率分別為

%

，下

所以

區(qū)>.

故D正確。

故選D。

二、解答題

18.北京2022年冬奧會冰壺比賽新增加了混雙項目，運動員用腳蹬固定的起踏器和冰壺一

起前進，在前擲線處使冰壺脫手.冰壺前行過程中，運動員通過刷地來改變冰壺的速度和運

動方向，使其到達理想位置。已知冰壺的質(zhì)量為，加前擲線到營壘中心的距離為L運動員

的質(zhì)量為V。重力加速度為g。

（1）在某次投壺過程中，運動員離開起踏器時他和冰壺的速率為匕，已知運動員和起踏器

相互作用的時間為f,計算此過程中運動員和冰壺在水平方向所受平均作用力的大小F；

（2）某次投壺試驗中，冰壺離開前擲線后沿直線運動（冰面視作水平面，不考慮冰壺的轉(zhuǎn)

動），冰壺在恒定阻力作用下停在營壘中心。水平方向的阻力等于其重力的左倍。求：

a.冰壺離開前擲線時的速率匕；

b.此過程中冰壺克服阻力做功的平均功率P。

（1）對運動員和冰壺整體由動量定理得

Ft=(M+ni)vx

解得

「M+/n

F=—;—匕

(2)a冰壺所受到的阻力

k=kmg

由牛頓第二定律得

ktng=ma

根據(jù)運動學公式得

0—u；=—2aL

聯(lián)立解得

v,=12kgL

b此過程中，冰壺的平均速度為

則冰壺克服阻力做功的平均功率

P=fV=kmg」魁

19.如圖甲所示，運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上滑行，在不與其他冰壺碰

撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。按比賽規(guī)則，冰壺投出后，可以用毛刷在其滑行前

方來回摩擦冰面，減小冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。將冰壺的運動簡化為

直線運動且不考慮冰壺的轉(zhuǎn)動。已知未摩擦冰面時，冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02。重

力加速度g取10m/s2。

(1)在圖乙中，畫出冰壺投出后在冰面上滑行時的受力示意圖；

(2)運動員以3.6m/s的水平速度將冰壺投出，求冰壺能在冰面上滑行的最大距離s；

(3)若運動員仍以3.6m/s的水平速度將冰壺投出，滑行一段距離后，其隊友在冰壺滑行前

方摩擦冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%。已知冰壺運動過程中，滑過

被毛刷摩擦過的冰面長度為6m,求與不摩擦冰面相比，冰壺多滑行的距離As。

甲

【詳解】

（1）冰壺受力如答圖1所示

答圖1

（2）根據(jù)牛頓第二定律有

—/umg=ma

根據(jù)運動學公式有

0—1^=205

聯(lián)立解得

s=32.4m

（3）設冰壺滑過的未摩擦的冰面長度為s，，摩擦過的冰面長度為s。，根據(jù)動能定理有

12

—fimgs'-0.9fimgs（f=0——mv

解得

s，=27m

因此

△s=s'+so—s=0.6m

20.首鋼滑雪大跳臺（如圖甲所示）又稱“雪飛天”，是北京2022年冬奧會自由式滑雪和單

板滑雪比賽場地，谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢冠軍。為研究滑雪運動員的運動情況，建立如圖

乙所示的模型。跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，從跳臺O點沿水平方向飛出。

己知。點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為"，斜坡的傾角為仇運動員的質(zhì)

量為，人重力加速度為g。不計一切摩擦和空氣阻力。求：

（1）運動員經(jīng)過跳臺。時的速度大小V；

（2）從離開。點到落在斜坡上，運動員在空中運動的時間f；

（3）從離開。點到落在斜坡上，運動員在空中運動的過程中動量的變化量。

【詳解】

(1)運動員從A點滑到。點，根據(jù)機械能守恒定律

mgh=^mv2

解得

v=y[2gh

(2)運動員從。點到斜坡上，根據(jù)平拋運動規(guī)律

x=vt,y=—gt2,tan0=—

2x

解得

/2,2ghtan0

g

(3)運動員從。點到斜坡上，設動量變化量為△，，根據(jù)動量定理

Ap=mgt

可得運動員的動量變化量大小為

2=2mAy2g-tan0

方向豎直向下

21.冰壺是冬奧會上極具觀賞性的項目之一。比賽中，運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰

壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。己知冰壺

的質(zhì)量為19kg,初速度為3m/s,最初冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02,g取lOm展。

(1)求冰壺滑行過程中加速度的大小”；

(2)求冰壺整個滑行過程中摩擦力做的功W；

(3)按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減

小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。若冰壺速度減為2.4m/s時距離目標位置還需滑行

18m,需要隊友通過在其滑行前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/p>

【詳解】

(1)冰壺滑行過程中水平方向只受到摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得

/jtng-ma

解得，冰壺滑行過程中的加速度大小為

a=0.2m/s2

(2)根據(jù)動能定理可得

則冰壺整個滑行過程中摩擦力做的功為

W=