冬奧會高考物理所涉及的考點包括:
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. 運動學公式。
4. 動量定理的應用。
5. 能量守恒定律。
6. 靜電場中電勢的概念和計算。
7. 磁場的概念和計算。
請注意,具體的考試內容和難度可能會根據不同的省份和考試大綱有所不同。因此,建議根據所在省份的考試大綱進行針對性的復習。
題目:冬奧會中的物理知識
【問題背景】
冬奧會是一項國際性的體育盛事,其中冰壺比賽是冬奧會的重要項目之一。冰壺比賽需要在冰面上投擲冰壺,冰壺在冰面上滑行,最終撞擊目標石塊,從而決定比賽的勝負。在這個過程中,涉及到許多物理知識。
【問題】
在冰壺比賽過程中,運動員需要控制冰壺的速度和方向,這需要用到不同的冰壺運動員技術。其中一種技術是“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】
刷冰過程中,刷子與冰面摩擦產生熱量,使冰面融化形成水膜。由于水的表面張力和冰的摩擦系數不同,使得冰壺在刷冰后與冰面的摩擦力發生變化,從而可以控制冰壺的速度和方向。
【例題】
假設某次比賽中,運動員甲控制自己的冰壺以一定的速度v向運動員乙的冰壺正前方滑行。運動員乙為了防守甲的進攻,決定使用刷冰技術來控制自己的冰壺。假設運動員乙使用的刷子與冰面摩擦產生的熱量恰好能使一個質量為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摩擦因數為μ,求運動員乙刷冰后自己控制的冰壺的速度大小。
【解析】
根據題意,刷冰過程中產生的熱量Q=μmg(s+v^2/2g),其中μ為摩擦系數,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。由于刷冰后冰面融化形成水膜,使得水膜對冰壺產生阻力F = μ'F = μ'μmg。因此有:μ' = (μ - v^2/2gs)μ。
【答案】
運動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為運動員甲的冰壺速度,μ為摩擦系數,μ'為刷冰后冰面與冰壺的摩擦系數。由于刷冰后水膜對冰壺產生阻力,使得控制后的冰壺速度發生變化。因此可以根據上述公式求解運動員乙刷冰后自己控制的冰壺的速度大小。