1、试 卷 第 1 页，共 1 4 页2 0 2 2 北京 冬奥 会题 目汇 编一、单 选 题1 随 着 北 京 冬 奥 会 的 临 近，人 们 参 与 冰 雪 运 动 热 情 高 涨。如 图 所 示 滑 雪 滑 道 P Q R，质 量 6 0 k g的 滑 雪 爱 好 者 从 顶 端 P 静 止 滑 下，从 末 端 R 滑 出 时 速 度 1 8 m/s，滑 行 过 程 中 姿 势 保 持 不 变，P 端 相 对 滑 道 最 低 点 Q 高 度 2 4 m，R 端 相 对 Q 点 高 度 4 m。从 P 到 R 滑 行 过 程 中，该 滑 雪 爱好 者 克 服 阻 力 做 功 和 重 力 做 功
2、 的 比 值 约 为（）A 0.1 B 0.2 C 0.8 D 12 第 2 4 届 冬 季 奥 林 匹 克 运 动 会 将 于 2 0 2 2 年 2 月 4 日 在 北 京 开 幕，其 中 滑 雪 是 冬 奥 会 中 的一 个 比 赛 大 项。如 图 所 示，某 滑 雪 运 动 员 以 某 一 初 速 度 冲 上 斜 面 做 匀 减 速 直 线 运 动，到 达 斜面 顶 端 时 的 速 度 为 零。已 知 运 动 员 在 前 四 分 之 三 位 移 中 的 平 均 速 度 大 小 为 v，则 滑 雪 者 整 个过 程 的 平 均 速 度 为（）A 2vB 22vC 3vD 23v3 冰 壶
3、 队 备 战 2 0 2 2 年 北 京 冬 奥 会，如 图 所 示，在 某 次 训 练 中，蓝 壶 静 止 在 大 本 营 Q 处，质 量 相 等 的 红 壶 与 蓝 壶 发 生 正 碰，最 终 分 别 停 在 M 点 和 N 点，下 列 说 法 正 确 的 是（）试 卷 第 2 页，共 1 4 页A 碰 后 两 壶 所 受 摩 擦 力 的 冲 量 相 同 B 碰 后 蓝 壶 速 度 约 为 红 壶 速 度 的 4 倍C 红 壶 碰 前 速 度 约 为 碰 后 速 度 的 3 倍 D 碰 撞 过 程 两 壶 组 成 的 系 统 机 械 能 守 恒4 钢 架 雪 车 也 被 称 为 俯 式 冰
4、 橇，是 2 0 2 2 年 北 京 冬 奥 会 的 比 赛 项 目 之 一。运 动 员 需 要 俯 身 平贴 在 雪 橇 上，以 俯 卧 姿 态 滑 行。比 赛 线 路 由 起 跑 区、出 发 区、滑 行 区 及 减 速 区 组 成。如 图，若 减 速 区 A B 间 距 离 为 2 0 0 m，运 动 员 某 次 用 时 1 5 s 通 过 减 速 区 以 某 一 速 度 通 过 终 点，假 设运 动 员 在 A B 段 做 匀 变 速 直 线 运 动。从 以 上 数 据 可 以 确 定（）A 运 动 员 通 过 A 点 时 的 速 度 B 运 动 员 通 过 B 点 时 的 速 度C 运
5、 动 员 在 A B 段 运 动 的 加 速 度 D 运 动 员 在 A B 段 运 动 的 平 均 速 度5 第 2 4 届 冬 奥 会 将 于 2 0 2 2 年 2 月 4 日 在 我 国 的 北 京、延 庆 等 地 举 行，如 图 a 所 示，在 跳台 滑 雪 比 赛 中，运 动 员 在 空 中 滑 翔 时 身 体 的 姿 态 会 影 响 其 下 落 的 速 度 和 滑 翔 的 距 离。某 运 动员 先 后 两 次 从 同 一 跳 台 水 平 起 跳，每 次 都 从 离 开 跳 台 开 始 计 时，用 v 表 示 他 在 竖 直 方 向 的 速度，其 v-t 图 像 如 图 b 所 示
6、，t 1 和 t 2 是 他 落 在 倾 斜 雪 道 上 的 时 刻。则 下 列 说 法 中 正 确 的 是（）试 卷 第 3 页，共 1 4 页A 第 一 次、第 二 次 滑 翔 落 在 倾 斜 雪 道 上 的 速 度 方 向 相 同B 第 一 次、第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 水 平 方 向 上 的 位 移 之 比 为 1 3 1 5C 第 一 次、第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 竖 直 方 向 上 的 位 移 之 比 接 近 1 0 1 1D 第 二 次 滑 翔 过 程 中 重 力 的 平 均 功 率 比 第 一 次 的 大6 我 国 越 野 滑 雪 集 训 队 为 备 战 2
7、 0 2 2 冬 奥 会，在 河 北 承 德 雪 上 项 目 室 内 训 练 基 地，利 用 工 作起 来 似 巨 型“陀 螺”的 圆 盘 滑 雪 机 模 拟 一 些 特 定 的 训 练 环 境 和 场 景，其 转 速 和 倾 角（与 水 平 面的 最 大 夹 角 达 1 8）根 据 需 要 可 调。一 运 动 员 的 某 次 训 练 过 程 简 化 为 如 下 模 型：圆 盘 滑 雪 机绕 垂 直 于 盘 面 的 固 定 转 轴 以 恒 定 的 角 速 度转 动，盘 面 上 离 转 轴 距 离 为 1 0 m 处 的 运 动 员（保持 图 中 滑 行 姿 势，可 看 成 质 点）与 圆 盘
8、始 终 保 持 相 对 静 止，运 动 员 质 量 为 6 0kg，与 盘 面 间的 动 摩 擦 因 数 为 0.5，设 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力，盘 面 与 水 平 面 的 夹 角 为 1 5，g 取1 02m/s，已 知 s i n 15 0.260，c o s 1 5 0.9 6 6。则 下 列 说 法 正 确 的 是（）A 运 动 员 随 圆 盘 做 匀 速 圆 周 运 动 时，一 定 始 终 受 到 两 个 力 的 作 用B 的 最 大 值 约 为 0.4 7 r a d/sC 取 不 同 数 值 时，运 动 员 在 最 高 点 受 到 的 摩 擦 力 一
9、定 随的 增 大 而 增 大D 运 动 员 由 最 低 点 运 动 到 最 高 点 的 过 程 中 摩 擦 力 对 其 所 做 的 功 约 为 3 8 7 0 J7 2 0 2 2 年 冬 奥 会 将 在 北 京 一 张 家 口 举 行，其 中 短 道 速 滑 接 力 是 很 具 观 赏 性 的 项 目。比 赛 中“接 棒”运 动 员 在 前 面 滑 行，“交 棒”运 动 员 从 后 面 追 上，“交 棒”运 动 员 用 力 推 前 方“接 棒”运 动员 完 成 接 力 过 程。忽 略 运 动 员 与 冰 面 之 间 的 摩 擦，交 接 棒 过 程 中 两 运 动 员 的 速 度 方 向 均
10、在 同一 直 线 上。对 两 运 动 员 交 接 棒 的 过 程，下 列 说 法 正 确 的 是（）A 两 运 动 员 之 间 相 互 作 用 力 做 的 总 功 一 定 等 于 零试 卷 第 4 页，共 1 4 页B 两 运 动 员 之 间 相 互 作 用 力 的 总 冲 量 一 定 等 于 零C 两 运 动 员 的 动 量 变 化 一 定 相 同D 两 运 动 员 组 成 的 系 统 动 量 和 机 械 能 均 守 恒8 金 家 庄 特 长 螺 旋 隧 道 为 2 0 2 2 年 冬 奥 会 重 点 交 通 工 程 由 于 需 要 克 服 约 2 5 0 m 的 高 度 差，如 果 不 建
11、 螺 旋 隧 道，会 造 成 路 线 纵 坡 坡 度 过 大，无 法 保 证 车 辆 的 安 全 行 驶。因 此 这 一 隧 道 工程 创 造 性 地 设 计 了 半 径 为 8 6 0 m 的 螺 旋 线，通 过 螺 旋 线 实 现 原 地 抬 升 1 1 2 m，如 图 所 示。下列 对 这 段 公 路 的 分 析，说 法 正 确 的 是（）A 车 辆 上 坡 过 程 中 受 到 重 力、支 持 力、摩 擦 力、牵 引 力，下 滑 力B 通 过 螺 旋 隧 道 设 计，有 效 减 小 坡 度，主 要 目 的 是 增 大 车 辆 行 驶 过 程 中 的 摩 擦 力C 车 辆 转 弯 处，路
12、面 应 适 当 内 低 外 高D 车 辆 以 某 一 恒 定 速 率 转 弯 时，转 弯 半 径 越 大，所 需 的 向 心 力 越 大9 北 京 2 0 2 2 年 冬 奥 会 跳 台 滑 雪 比 赛 在 张 家 口 赛 区 的 国 家 跳 台 滑 雪 中 心 进 行，跳 台 由 助 滑 道、起 跳 区、着 陆 坡、停 止 区 组 成，如 图 所 示。运 动 员 从 起 跳 区 水 平 起 跳 后 在 空 中 运 动 的 速 度 变化 量、重 力 的 瞬 时 功 率 大 小、动 能、机 械 能 分 别 用 v、P、kE、E 表 示，用 t 表 示 运 动 员 在空 中 的 运 动 时 间，不
13、 计 运 动 员 空 气 阻 力，下 列 图 象 中 可 能 正 确 的 是（）试 卷 第 5 页，共 1 4 页A B C D 1 0“雪 如 意”，北 京 2 0 2 2 年 冬 奥 会 的 首 座 跳 台 滑 雪 场 地，其 主 体 建 筑 设 计 灵 感 来 自 于 中 国传 统 饰 物“如 意”。“雪 如 意”内 的 部 分 赛 道 可 简 化 为 由 倾 角 为、高 为 h 的 斜 坡 雪 道 的 顶 端 由静 止 开 始 下 滑，到 达 底 端 后 以 不 变 的 速 率 进 入 水 平 雪 道，然 后 又 在 水 平 雪 道 上 滑 行 s 后 停 止。已 知 运 动 员 与
14、雪 道 间 的 动 摩 擦 因 数 处 处 相 同，不 考 虑 空 气 阻 力，则 和 运 动 员 在 斜 坡 雪 道 上克 服 摩 擦 力 做 的 功 W 分 别 为（）A t a nhh s，W m g ht a n(1)t a nsh sB t a nt a nhh s，W m g ht a n(1)t a nsh sC t a nt a nhh s，W m g ht a n(1)t a nsh sD t a nhh s，W m g ht a n(1)t a nsh s1 1 自 由 式 滑 雪 2 0 2 1 年 世 界 锦 标 赛，中 国 选 手 谷 爱 凌 获 得 女 子 组 冠
15、军。现 有 一 质 量 为 m 的滑 雪 运 动 员 从 一 定 高 度 的 斜 坡 自 由 下 滑。如 果 运 动 员 在 下 滑 过 程 中 受 到 的 阻 力 恒 定，斜 面 倾角 为 3 0，运 动 员 滑 至 坡 底 的 过 程 中，其 机 械 能 和 动 能 随 下 滑 距 离 s 变 化 的 图 像 如 图 所 示，下 列 说 法 正 确 的 是（）试 卷 第 6 页，共 1 4 页A 运 动 员 下 滑 过 程 中 只 有 重 力 做 功 B 运 动 员 下 滑 过 程 中 受 到 的 阻 力 为 6 0 NC 运 动 员 下 滑 时 加 速 度 的 大 小 为 5 m/s2D
16、 不 能 确 定 运 动 员 的 质 量 m 的 数 值二、多 选 题1 2 核 聚 变 具 有 极 高 效 率、原 料 丰 富 以 及 安 全 清 洁 等 优 势，中 科 院 等 离 子 体 物 理 研 究 所 设 计制 造 了 全 超 导 非 圆 界 面 托 卡 马 克 实 验 装 置（E A S T），这 是 我 国 科 学 家 率 先 建 成 了 世 界 上 第 一个 全 超 导 核 聚 变“人 造 太 阳 实 验 装 置 将 原 子 核 在 约 束 磁 场 中 的 运 动 简 化 为 带 电 粒 子 在 匀 强 磁场 中 的 运 动，如 图 所 示，磁 场 水 平 向 右 分 布 在
17、 空 间 中，所 有 粒 子 的 质 量 均 为 m，电 荷 量 均 为q，且 粒 子 的 速 度 在 纸 面 内，忽 略 粒 子 重 力 的 影 响，以 下 判 断 正 确 的 是（）A 甲 粒 子 受 到 洛 仑 兹 力 大 小 为 q v B，且 方 向 水 平 向 右B 乙 粒 子 受 到 洛 仑 兹 力 大 小 为 0，做 匀 速 直 线 运 动C 丙 粒 子 做 匀 速 圆 周 运 动，半 径 为m vq BD 所 有 粒 子 运 动 过 程 中 动 能 不 变1 3 2 0 2 2 年 冬 奥 会 将 在 北 京 举 行，冰 壶 是 冬 奥 会 的 传 统 比 赛 项 目。在 冰
18、 壶 动 中 运 动 员 可 以通 过 冰 壶 刷 摩 擦 冰 面 来 控 制 冰 壶 的 运 动。在 某 次 训 练 中，A 壶 与 静 止 的 B 壶 发 生 对 心 碰 撞，碰 后 运 动 员 用 冰 壶 刷 摩 擦 B 壶 运 动 前 方 的 冰 面。碰 撞 前 后 两 壶 运 动 的 v t 图 线 如 图 中 实 线所 示，已 知 E F 与 G H 平 行，且 两 冰 壶 质 量 相 等，山 图 像 可 得（）试 卷 第 7 页，共 1 4 页A 碰 后 B 壶 的 加 速 度 大 小 为20.5 m/sB 碰 后 至 停 止 的 过 程 中，A、B 两 壶 的 运 动 时 间
19、之 比 为 1：4C 两 冰 壶 发 生 的 碰 撞 为 弹 性 碰 撞D 碰 后 至 停 止 的 过 程 中，A、B 两 壶 所 受 摩 擦 力 的 冲 量 大 小 之 比 为 1：31 4 2 0 2 2 年 北 京 冬 奥 会 跳 台 滑 雪 比 赛 将 在 张 家 口 举 办，滑 雪 跳 台 由 助 滑 道、起 跳 区、着 陆坡、停 止 区 组 成，如 图 所 示。跳 台 滑 雪 运 动 员 在 助 滑 路 段 获 得 高 速 后 从 起 跳 区 水 平 飞 出，不计 空 气 阻 力，起 跳 后 的 飞 行 路 线 可 以 看 作 是 抛 物 线 的 一 部 分，用 v、E、E k、P
20、 表 示 运 动 员 在空 中 运 动 的 速 度 变 化 量、机 械 能、动 能、重 力 的 瞬 时 功 率 大 小，用 t 表 示 运 动 员 在 空 中 的 运动 时 间，下 列 图 像 中 可 能 正 确 的 是（）A B C D 1 5 第 2 4 届 冬 季 奥 林 匹 克 运 动 会，将 于 2 0 2 2 年 2 月 4 日 在 北 京 和 张 家 口 联 合 举 行，北 京 也将 成 为 奥 运 史 上 首 个 举 办 过 夏 季 奥 林 匹 克 运 动 会 和 冬 季 奥 林 匹 克 运 动 会 的 城 市。跳 台 滑 雪 是试 卷 第 8 页，共 1 4 页冬 奥 会 中
21、 最 具 观 赏 性 的 项 目 之 一，如 图，跳 台 滑 雪 赛 道 由 助 滑 道 A B、着 陆 坡 B C、停 止 区C D 三 部 分 组 成；比 赛 中，质 量 为 m 的 运 动 员 从 A 处 由 静 止 下 滑，运 动 到 B 处 后 水 平 飞 出，落 在 了 着 陆 坡 末 端 的 C 点，滑 入 停 止 区 后，在 与 C 等 高 的 D 处 速 度 减 为 零。B、C 间 的 高度 差 为 h，着 陆 坡 的 倾 角 为，重 力 加 速 度 为 g，不 计 运 动 员 在 助 滑 道 A B 受 到 的 摩 擦 阻 力及 空 气 阻 力，则A A、B 间 的 高 度
22、 差 为24 t a nA BhhB 适 当 调 节 助 滑 道 A B 和 着 陆 坡 B C，运 动 员 可 以 沿 与 B C 相 切 的 方 向 着 陆C 运 动 员 在 停 止 区 C D 上 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 为211t a nm g h D 当 运 动 员 飞 出 后，瞬 时 速 度 方 向 与 水 平 方 向 间 的 夹 角 为 时，其 离 着 陆 坡 B C 最 远1 6 2 0 2 1 年 3 月 1 4 日，中 国 小 将 谷 爱 凌 获 自 由 式 滑 雪 世 锦 赛 女 子 坡 面 障 碍 技 巧 赛 的 冠 军。现 假 设 运 动 员 从 跳 台
23、a 处 沿 水 平 方 向 飞 出，在 斜 坡 b 处 着 陆，如 图 所 示，测 得 a、b 间 的 距离 为 4 0 m，斜 坡 与 水 平 面 的 夹 角 为 3 0 3 0，不 计 空 气 阻 力，下 列 说 法 正 确 的 有（）A 运 动 员 在 空 中 相 同 时 间 内 速 度 的 变 化 不 相 同B 1 s 末 该 运 动 员 离 斜 面 最 远C 运 动 员 在 a 处 的 速 度 为10 2 m/sD 若 增 大 初 速 度，运 动 员 着 陆 斜 坡 速 度 与 水 平 方 向 的 夹 角 不 变三、实 验 题1 7 北 京 是 既 举 办 过 夏 季 奥 运 又 举
24、 办 过 冬 奥 会 的 城 市，花 样 滑 冰 是 冬 奥 会 上 一 个 极 具 观 赏 性的 比 赛 项 目。小 明 和 小 乐 同 学 在 观 看 双 人 花 样 滑 冰 比 赛 时，看 到 男 运 动 员 拉 着 女 运 动 员 的 手试 卷 第 9 页，共 1 4 页以 男 运 动 员 为 轴 旋 转（如 图 a 所 示），他 们 开 始 讨 论 运 动 员 旋 转 快 慢 跟 什 么 条 件 有 关，于 是就 设 计 了 一 个 实 验 来 探 究 影 响 运 动 员 旋 转 周 期 的 因 素。他 们 在 实 验 室 准 备 了 铁 架 台、栓 有 细绳 的 小 钢 球、毫 米
25、 刻 度 尺 和 秒 表，已 知 当 地 的 重 力 加 速 度 为g。该 同 学 实 验 操 作 步 骤 如 下：（1）将 铁 架 台 放 在 水 平 桌 面 上，将 小 球 悬 挂 在 铁 架 台 横 杆 上，按 如 图 b 所 示 固 定 好 刻 度 尺，使 刻 度 尺 的 零 刻 度 与 绳 子 结 点 处 于 同 一 高 度。（2）给 小 球 一 个 初 速 度，并 经 过 调 整 尽 量 使 小 球 在 水 平 方 向 上 做 圆 周 运 动，这 样 小 球 的 运动 可 以 看 做 是 匀 速 圆 周 运 动。小 明 立 刻 拿 着 秒 表 开 始 计 时 并 数 小 球 圆 周
26、 运 动 的 圈 数，从 他 按下 秒 表 的 那 一 刻 开 始 数 0，当 数 到n时 停 秒 表，秒 表 显 示 的 时 间 为t，则 小 球 做 圆 周 运 动 的周 期0T _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。在 小 明 数 数 计 时 的 过 程 中，小 乐 同 学 负 责 从 刻 度 尺 上 读 出 铁 架 台 上 绳子 结 点 到 圆 平 面 的 竖 直 高 度1h，多 次 测 量 后 取 平 均 值h。（3）由 匀 速 圆 周 运 动 规 律，小 球 做 圆 周 运 动 周 期 的 表 达 式 为 T _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（用 以 上 题 目所 给
27、出 的 符 号 表 示）（4）带 入 所 测 数 据 经 过 计 算，若0T T，则 可 以 证 明 运 动 员 的 旋 转 快 慢 与 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 有 关。四、解 答 题1 8 第 2 4 届 冬 季 奥 林 匹 克 运 动 会“北 京 张 家 口 冬 奥 会”，将 在 2 0 2 2 年 0 2 月 0 4 日 2 0 2 2 年0 2 月 2 0 日 在 中 国 举 行 这 是 中 国 历 史 上 第 一 次 举 办 冬 季 奥 运 会，北 京、张 家 口 同 为 主 办 城市，也 是 中 国 继 北 京 奥 运 会、南 京 青 奥 会 后，中 国 第 三
28、 次 举 办 的 奥 运 赛 事 如 图 所 示，两 名中 国 冬 奥 运 动 员 各 乘 一 辆 冰 车 在 冰 道 上 训 练 甲 与 冰 车 的 总 质 量 为 m 1 4 0 k g，从 山 坡 上 滑到 水 平 冰 道 上 的 速 度 为 v 1 3 m/s，乙 与 冰 车 的 总 质 量 为 m 2 6 0 k g，以 大 小 为 v 2 0.5 m/s 的速 度 迎 面 滑 来，在 两 冰 车 将 要 相 撞 时，甲 伸 出 手 用 力 推 乙 车，使 两 冰 车 不 能 直 接 接 触 若 不试 卷 第 1 0 页，共 1 4 页计 一 切 摩 擦，甲 对 乙 做 的 功 在
29、什 么 范 围 内，才 能 使 两 冰 车 分 开 运 动 而 不 再 相 遇 1 9 如 图 甲 所 示 为 2 0 2 2 年 北 京 冬 奥 会 跳 台 滑 雪 场 馆“雪 如 意”的 效 果 图 如 图 乙 所 示 为 由 助滑 区、空 中 飞 行 区、着 陆 缓 冲 区 等 组 成 的 依 山 势 而 建 的 赛 道 示 意 图 运 动 员 保 持 蹲 踞 姿 势 从A 点 由 静 止 出 发 沿 直 线 向 下 加 速 运 动，经 过 距 离 A 点 s=2 0 m 处 的 P 点 时，运 动 员 的 速 度 为v 1=5 0.4 k m/h 运 动 员 滑 到 B 点 时 快 速
30、 后 蹬，以 v 2=9 0 k m/h 的 速 度 飞 出，经 过 一 段 时 间 的 空中 飞 行，以 v 3=1 2 6 k m/h 的 速 度 在 C 点 着 地.已 知 B C 两 点 间 的 高 度 差 h=8 0 m，运 动 员 的 质 量m=6 0 k g，重 力 加 速 度 g 取 9.8 m/s2，计 算 结 果 均 保 留 两 位 有 效 数 字，求：（1）A 到 P 过 程 中 运 动 员 的 平 均 加 速 度 大 小；（2）以 B 点 为 零 势 能 参 考 点，求 到 C 点 时 运 动 员 的 机 械 能；（3）从 B 点 起 跳 后 到 C 点 落 地 前 的
31、 飞 行 过 程 中，运 动 员 克 服 阻 力 做 的 功。2 0 如 图 所 示 是 冬 奥 会 项 目 冰 壶 比 赛 场 地 示 意 图，左 侧 是 投 掷 区 域，起 点 靠 近 挡 板 处 固 定 有起 滑 架，供 掷 壶 的 运 动 员 蹬 踏 之 用，右 侧 大 本 营 比 赛 时，我 国 队 员 在 场 上 交 流 用 时 间 代 表掷 冰 壶 的 力 度，例 如 说“1 0 s”、“1 2 s”“1 3 s”等，那 指 的 是 冰 壶 在 起 点 线 A 和 前 卫 线 B 之 间 运动 所 用 的 时 间，冰 壶 与 冰 面 的 动 摩 擦 因 数 0.0 1 5，g 1
32、 0 m s2试 卷 第 1 1 页，共 1 4 页(1)运 动 员 不 做 擦 冰 等 人 为 干 预 的 动 作，冰 壶 从 起 点 线 A 沿 直 线 前 进 不 与 其 他 冰 壶 碰 撞，冰壶 可 以 停 在 大 本 营 的 丁 字 线 D 处，请 估 算 这 种 情 况 冰 壶 离 开 起 点 线 A 到 前 卫 线 B 之 间 所 用的 时 间 t（保 留 小 数 点 后 面 一 位）(2)已 知 冰 壶 的 质 量 为 2 0 k g，冰 壶 是 从 投 掷 区 的 后 卫 线 C 由 静 止 开 始 运 动，到 起 点 线 A 处 被释 放，最 终 停 止 在 大 本 营 的
33、 丁 字 线 处，则 运 动 员 对 冰 壶 做 了 多 少 功？2 1 2 0 2 2 年 冬 奥 会 将 在 北 京 举 行，届 时 会 有 许 多 精 彩 刺 激 的 比 赛，单 板 高 山 滑 雪 U 形 池 就是 其 中 之 一 它 的 场 地 是 长 约 1 2 0 米，深 为 4.5 米，宽 1 5 米 的 U 形 滑 道（两 边 竖 直 雪 道 与池 底 雪 道 由 圆 弧 雪 道 连 接 组 成，横 截 面 像 U 字 形 状），整 条 赛 道 的 平 均 坡 度 1 8 选 手 在 高处 助 滑 后 从 U 形 池 一 侧 边 缘（示 意 图 中 A 点）进 入 赛 道，沿
34、 U 型 池 滑 行 至 另 一 侧 竖 直 轨 道，从 B 点 跃 起 在 空 中 做 出 各 种 抓 板 旋 转 等 动 作，完 成 动 作 落 入 轨 道 再 滑 向 对 侧，如 此 反 复 跃起 完 成 难 度 不 同 的 动 作，直 至 滑 出 赛 道 完 成 比 赛，裁 判 根 据 选 手 完 成 动 作 的 难 易 和 效 果 打 分（1）选 手 出 发 时 要 先 经 过 一 段 倾 斜 坡 道 助 滑（如 情 景 图），设 坡 度 倾 角 为，滑 板 与 雪 面 的动 摩 擦 因 数 为，当 地 的 重 力 加 速 度 为 g，求 选 手 沿 此 斜 面 坡 道 向 下 滑
35、行 的 加 速 度 大 小（2）在 高 中 物 理 学 习 中，对 于 复 杂 的 运 动 往 往 采 用 分 解 的 研 究 方 法，比 如 对 平 抛 运 动 的 研试 卷 第 1 2 页，共 1 4 页究 a 运 动 员 沿 U 形 池 从 A 滑 行 到 B 的 过 程 是 一 个 复 杂 的 运 动，请 你 用 分 解 的 方 法 来 研 究 这个 运 动，并 描 述 你 的 分 解 结 果 b.在 平 昌 冬 奥 会 上，传 奇 名 将 肖 恩 怀 特 在 赛 道 边 缘 跃 起 时 以 外 转 1 4 4 0（以 身 体 为 轴 外 转 四周）超 高 难 度 的 动 作 夺 得
36、该 项 目 的 冠 军，为 了 简 化 以 达 到 对 特 定 问 题 的 求 解，此 过 程 中 他 可视 为 质 点，设 每 转 一 周 最 小 用 时 0.5 秒，他 起 跳 时 速 度 与 竖 直 赛 道 在 同 一 平 面 内，与 竖 直 向上 的 夹 角 为 2 0，下 落 到 与 起 跳 点 同 一 高 度 前 要 完 成 全 部 动 作，全 过 程 忽 略 空 气 阻 力，求 他起 跳 的 最 小 速 度 为 多 少？（g 取 1 0 m/s2s i n 2 0=0.3 4 c o s 2 0=0.9 4）2 2“跳 台 滑 雪”是 冬 奥 会 中 一 项 极 为 壮 观 的
37、运 动，其 运 动 过 程 包 括 助 滑、起 跳、空 中 飞 行 和着 陆 四 个 阶 段（如 图 甲）。其 中 的 助 滑 过 程 可 简 化 如 下：如 图 乙，助 滑 道 由 长 为 L、倾 角 为 的 斜 坡 A B 和 弧 形 坡 B C D 构 成，A B 和 B C D 在 B 处 相 切，A 与 D 的 高 度 差 为 h，运 动 员（可视 为 质 点 的 滑 块）着 滑 雪 板 从 A 端 无 初 速 下 滑，沿 助 滑 道 滑 至 D 端 起 跳 假 设 滑 雪 板 与A B 间 的 动 摩 擦 因 数 为，运 动 员 在 B C D 上 克 服 摩 擦 力 做 的 功
38、是 在 A B 上 克 服 摩 擦 力 做 功 的 k（k 1）倍，不 计 空 气 阻 力，重 力 加 速 度 为 g。求：(1)运 动 员 在 斜 坡 A B 上 滑 行 的 时 间；(2)运 动 员 在 D 端 起 跳 前 的 速 度 大 小。2 3 2 0 2 1 年 3 月，在 自 由 式 滑 雪 世 锦 赛 中，我 国 小 将 谷 爱 凌 夺 得 两 枚 金 牌。我 们 将 她 在 滑雪 坡 面 上 向 下 滑 行 的 一 段 过 程，简 化 为 小 物 块 沿 斜 面 下 滑 的 过 程，如 图 所 示。已 知 物 块 质 量m 为 5 0 k g，与 斜 面 间 的 动 摩 擦
39、因 数 为 0.5，斜 面 倾 角 为 3 7，重 力 加 速 度 g=1 0 m/s2，不 计空 气 阻 力。（1）若 物 块 从 静 止 开 始 沿 斜 面 下 滑 2 s 时，求：（a）位 移 的 大 小 x；（b）重 力 做 的 功 W；（c）重 力 的 冲 量；试 卷 第 1 3 页，共 1 4 页（d）合 力 的 冲 量；（2）若 物 块 沿 斜 面 上 滑（a）求 加 速 度 a；（b）上 升 的 最 大 位 移 x 与 初 速 度 v 0 的 函 数 关 系。2 4 冰 壶 是 冬 奥 会 的 正 式 比 赛 项 目，冰 壶 在 冰 面 上 运 动 时，运 动 员 可 以 通
40、过 刷 冰 减 小 冰 壶 与冰 面 之 间 的 动 摩 擦 因 数，从 而 控 制 冰 壶 的 滑 行 距 离。如 图，已 知 从 冰 壶 的 投 掷 点 到“大 本 营”中 心 的 距 离 为 4 0 m，“大 本 营”的 直 径 为 3.6 6 m。在 某 次 比 赛 中，质 量 为 1 9 k g 的 冰 壶 被 推 出后，做 初 速 度 为 4 m/s 的 匀 减 速 直 线 运 动，在 它 停 下 的 最 后 1 s 内 位 移 为 0.1 m。（21 0 m/s g，冰 壶 可 看 成 质 点）求：(1)冰 壶 与 冰 面 之 间 的 摩 擦 力：(2)3 0 s 内 冰 壶 的
41、 位 移 大 小；(3)若 刷 冰 后 动 摩 擦 因 数 减 小 为 原 来 的 一 半，那 么 对 方 运 动 员 为 了 让 冰 壶 滑 离 大 本 营，至 少需 要 刷 冰 多 长 距 离？2 5 第 2 4 届 冬 奥 会 将 于 2 0 2 2 年 在 北 京 举 行，冰 壶 是 比 赛 项 目 之 一。如 图 甲，蓝 壶 静 止 在 大本 营 圆 心 O 处，红 壶 推 出 后 经 过 P 点 沿 直 线 向 蓝 壶 滑 去，滑 行 一 段 距 离 后，队 员 在 红 壶 前方 开 始。不 断 刷 冰，直 至 两 壶 发 生 正 碰 为 止。已 知，红 壶 经 过 P 点 时 速
42、 度 v 0=3.2 5 m/s，P、O 两 点 相 距 L=2 7 m，大 本 营 半 径 R=1.8 3 m，从 红 壶 进 入 刷 冰 区 域 后 某 时 刻 开 始，两 壶 正 碰试 卷 第 1 4 页，共 1 4 页前 后 的 v-t 图 线 如 图 乙 所 示。假 设 在 未 刷 冰 区 域 内 两 壶 与 冰 面 间 的 动 摩 擦 因 数 恒 定 且 相 同，红 壶 进 入 刷 冰 区 域 内 与 冰 面 间 的 动 摩 擦 因 数 变 小 且 恒 定，两 壶 质 量 相 等 且 均 视 为 质 点。（1）试 计 算 说 明 碰 后 蓝 壶 是 否 会 滑 出 大 本 营；（2
43、）求 在 刷 冰 区 域 内 红 壶 滑 行 的 距 离 s。1参 考 答 案：1 B【解 析】【详 解】由 能 量 守 恒 可 知 从 P 到 R 滑 行 过 程 中，该 滑 雪 爱 好 者 克 服 阻 力 做 功 2f12W m g H h m v 解 得 2f16 0 1 0 2 4 4 J 6 0 1 8 J 2 2 8 0 J2W 从 P 到 R 滑 行 过 程 中，重 力 做 功 1 2 0 0 0 JGW m g H h 则f22800.212000GWW 故 选 B。2 D【解 析】【详 解】将 运 动 员 的 匀 减 速 运 动 逆 向 看 作 是 反 向 的 初 速 度 为
44、 零 且 加 速 度 大 小 不 变 的 匀 加 速 运 动，根 据初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 的 比 例 关 系 可 知 运 动 员 在 前 四 分 之 三 位 移 和 最 后 四 分 之 一 位移 所 经 历 的 时 间 相 等，均 设 为 t，则 由 题 意 可 知3344ssvt t 滑 雪 者 整 个 过 程 的 平 均 速 度 为22 3sv vt 故 选 D。3 C【解 析】【详 解】A 碰 后 两 壶 运 动 距 离 不 相 同，所 以 碰 后 两 球 速 度 不 相 同，根 据 动 量 定 理 可 判 断 出 碰 后 两 壶2所 受 摩 擦 力 的 冲
45、 量 不 相 同，A 错 误；B 碰 后 红 壶 运 动 的 距 离 为1 2 10.61 m x R R 蓝 壶 运 动 的 距 离 为2 22 2.44 m x R 二 者 质 量 相 同，假 设 二 者 碰 后 的 所 受 摩 擦 力 相 同，则 二 者 做 减 速 运 动 的 加 速 度 也 相 同，对 红壶，有21 12 v a x 对 蓝 壶 有22 22 v ax 联 立 可 得1212vv=即 碰 后 蓝 壶 速 度 约 为 红 壶 速 度 的 2 倍，B 错 误；C 设 红 壶 碰 前 速 度 为 v 0，则 有0 1 2m v m v m v 故 有0 13 v v 即 红
46、 壶 碰 前 速 度 约 为 碰 后 速 度 的 3 倍，C 正 确；D 碰 前 的 动 能 为2k 0 012E m v 碰 后 动 能 为2 2k 1 1 21 12 2E m v m v 则 有k 0 k 1E E 机 械 能 不 守 恒，D 错 误。故 选 C。34 D【解 析】【详 解】根 据 题 意，知 道 A B 间 距 离 和 通 过 的 时 间，则 根 据 平 均 速 度 的 定 义，可 以 求 得 运 动 员 在 A B段 运 动 的 平 均 速 度。无 法 求 得 两 个 端 点 的 瞬 时 速 度 以 及 在 A B 段 运 动 的 加 速 度。故 选 D。5 C【解
47、析】【详 解】A 如 果 不 考 虑 空 气 的 阻 力，则 第 一 次、第 二 次 滑 翔 落 在 倾 斜 雪 道 上 位 移 夹 角 相 同，根 据 平抛 运 动 中 速 度 夹 角 正 切 值 与 位 移 夹 角 正 切 值 的 关 系 可 知，两 次 的 速 度 方 向 相 同，实 际 上 要 考虑 空 气 阻 力，故 两 次 的 速 度 方 向 不 相 同，A 错 误；B 如 果 不 考 虑 空 气 阻 力 作 用，水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动 时，第 一 次、第 二 次 滑 翔 过 程 中 在水 平 方 向 上 的 位 移 之 比 为 1 3 1 5，实 际 上 要
48、考 虑 空 气 阻 力，B 错 误；C 根 据 速 度 与 时 间 图 像 的 面 积 表 示 位 移，所 以 由 图 像 面 积 可 知，第 一 次、第 二 次 滑 翔 过 程中 在 竖 直 方 向 上 的 位 移 之 比 接 近 1 0 1 1，C 正 确；D 根 据m gyPt可 知 第 二 次 滑 翔 过 程 中 重 力 的 平 均 功 率 比 第 一 次 的 小，D 错 误。故 选 C。6 B【解 析】【详 解】A 当 运 动 员 在 圆 盘 最 高 点 时，可 能 仅 受 到 重 力 和 支 持 力 的 作 用，还 可 能 受 摩 擦 力，故 A 错误；B 在 圆 盘 最 下 方，
49、根 据2m a xc o s 1 5 s i n 1 5 m g m g m r 解 得m a x0.47 r a d/s 4故 B 正 确；C 取 不 同 数 值 时，运 动 员 在 最 高 点 受 到 的 摩 擦 力 可 能 大 小 相 等，方 向 相 反，故 C 错 误；D 运 动 员 运 动 过 程 中 速 度 大 小 不 变，动 能 不 变，设fW、GW分 别 为 摩 擦 力 做 功 和 重 力 做 功的 大 小，有f G2 s i n 15 3120 J W W m g r 故 D 错 误。故 选 B。7 B【解 析】【详 解】A B 交 接 棒 过 程 中 两 运 动 员 之 间
50、 的 相 互 作 用 力 等 大 反 向，作 用 时 间 相 同，总 冲 量 一 定 为 零，但 两 力 作 用 的 位 移 并 不 相 同，总 功 并 不 为 零，故 A 错 误，B 正 确；C 交 接 棒 过 程 中 两 运 动 员 之 间 的 相 互 作 用 力 等 大 反 向，作 用 时 间 相 同，根 据 动 量 定 理 可 知两 运 动 员 的 动 量 变 化 大 小 相 同，方 向 相 反，故 C 错 误；D 两 运 动 员 组 成 的 系 统 所 受 合 外 力 为 零，动 量 守 恒，但“交 棒”远 动 员 的 推 力 对 系 统 做 功，系 统 机 械 能 不 守 恒，故
