冬奧會(huì)高考物理所涉及的考點(diǎn)包括:
1. 物體的受力分析,包括重力和彈力等。
2. 摩擦力的方向和大小。
3. 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。
4. 動(dòng)量定理的應(yīng)用。
5. 能量守恒定律。
6. 靜電場(chǎng)中電勢(shì)的概念和計(jì)算。
7. 磁場(chǎng)的概念和計(jì)算。
請(qǐng)注意,具體的考試內(nèi)容和難度可能會(huì)根據(jù)不同的省份和考試大綱有所不同。因此,建議根據(jù)所在省份的考試大綱進(jìn)行針對(duì)性的復(fù)習(xí)。
題目:冬奧會(huì)中的物理知識(shí)
【問(wèn)題背景】
冬奧會(huì)是一項(xiàng)國(guó)際性的體育盛事,其中冰壺比賽是冬奧會(huì)的重要項(xiàng)目之一。冰壺比賽需要在冰面上投擲冰壺,冰壺在冰面上滑行,最終撞擊目標(biāo)石塊,從而決定比賽的勝負(fù)。在這個(gè)過(guò)程中,涉及到許多物理知識(shí)。
【問(wèn)題】
在冰壺比賽過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員需要控制冰壺的速度和方向,這需要用到不同的冰壺運(yùn)動(dòng)員技術(shù)。其中一種技術(shù)是“刷冰”,即用特制的刷子在冰壺表面刷冰,以增加冰壺與冰面的摩擦力,從而控制其速度和方向。
【解答】
刷冰過(guò)程中,刷子與冰面摩擦產(chǎn)生熱量,使冰面融化形成水膜。由于水的表面張力和冰的摩擦系數(shù)不同,使得冰壺在刷冰后與冰面的摩擦力發(fā)生變化,從而可以控制冰壺的速度和方向。
【例題】
假設(shè)某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員甲控制自己的冰壺以一定的速度v向運(yùn)動(dòng)員乙的冰壺正前方滑行。運(yùn)動(dòng)員乙為了防守甲的進(jìn)攻,決定使用刷冰技術(shù)來(lái)控制自己的冰壺。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員乙使用的刷子與冰面摩擦產(chǎn)生的熱量恰好能使一個(gè)質(zhì)量為m的冰壺在靜止前滑行距離為s的距離。已知冰壺與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求運(yùn)動(dòng)員乙刷冰后自己控制的冰壺的速度大小。
【解析】
根據(jù)題意,刷冰過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=μmg(s+v^2/2g),其中μ為摩擦系數(shù),g為重力加速度。由于刷冰后冰面融化形成水膜,使得冰壺與冰面的摩擦力發(fā)生變化,因此可以列出方程:μ'mg = μmg - μ'F,其中μ'為刷冰后冰面與冰壺的摩擦系數(shù)。由于刷冰后冰面融化形成水膜,使得水膜對(duì)冰壺產(chǎn)生阻力F = μ'F = μ'μmg。因此有:μ' = (μ - v^2/2gs)μ。
【答案】
運(yùn)動(dòng)員乙刷冰后自己控制的冰壺的速度大小為v' = (μ - v^2/2gs)μv。其中v為運(yùn)動(dòng)員甲的冰壺速度,μ為摩擦系數(shù),μ'為刷冰后冰面與冰壺的摩擦系數(shù)。由于刷冰后水膜對(duì)冰壺產(chǎn)生阻力,使得控制后的冰壺速度發(fā)生變化。因此可以根據(jù)上述公式求解運(yùn)動(dòng)員乙刷冰后自己控制的冰壺的速度大小。