冬奥会冰壶运动最有魅力的地方就是运动员摩擦冰面的场景,摩擦冰面能在冰壶和冰面间形成水膜,从而减少摩擦,改变冰壶滑行的距离和方向,已知擦冰后冰面的动摩擦因数变为原来的23,冰壶场地如图所示,已知前掷线和拦线的距离为L,某次比赛中A队先投A队投掷第一个冰壶A时,冰壶A在前掷线以v0速度离手,冰壶运动过程中A队队员没有擦冰,冰壶A刚好停在拦线处,然后B队开始投掷第一个冰壶B,已知冰壶的质量都可视为相等。求:
(1)不擦冰时冰面的动摩擦因数μ;
(2)如果希望冰壶A运动距离变为原来的12倍,A队需要擦冰的长度x至少为多少?
(3)冰壶A与冰壶B相碰后,如果两冰壶的运动方向与速度v0的方向在同一直线上,仅根据动量守恒定律,两球碰撞后的速度可能为:①vA=0,vB=v0,②vA=v02,vB=v02,③vA=23v0,vB=13v0,④vA=-v0,vB=2v0。分析哪几组结果是可能的。
(4)已知冰壶正碰的恢复系数为0.8(恢复系数e=|v′2-v′1v2-v1|,v′为碰后速度,v为碰前速度),若B队要让冰壶A碰后在不擦冰的情况下刚好滑行0.09L,求冰壶B在前掷线的离手速度vBO的大小?
2
3
v
A
=
v
0
2
,
v
B
=
v
0
2
v
A
=
2
3
v
0
,
v
B
=
1
3
v
0
e
=
|
v
′
2
-
v
′
1
v
2
-
v
1
|
【答案】(1)不擦冰时冰面的动摩擦因数;
(2)A队需要擦冰的长度x至少为0.6L;
(3)①②是可能的;
(4)冰壶B在前掷线的离手速度。
v
2
0
2
g
L
(2)A队需要擦冰的长度x至少为0.6L;
(3)①②是可能的;
(4)冰壶B在前掷线的离手速度
7
3
v
0
≤
v
B
0
≤
10
3
v
0
【解答】
【点评】
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