2022年北京冬奥会我国运动员在冰壶比赛中取得了新的突破。比赛中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进,在前掷线处将冰壶脱手。按比赛规则,队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动,使其到达理想位置。已知冰壶质量m=20kg,运动员质量M=70kg,重力加速度大小g=10m/s2。(冰面视作水平面,冰壶视为质点)
(1)在某次投壶过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率v1=2m/s,已知运动员和起踏器相互作用的时间t=2.0s,求此过程中运动员(包含冰壶)在水平方向所受平均作用力的大小F;
(2)若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心x0=5m处的速度v2=1.8m/s,队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶滑过被毛刷摩擦过的冰面后以v3=1.2m/s的速度与静止在营垒中心、质量相等的蓝色冰壶发生对心碰撞,碰后无人再用毛刷摩擦冰面,蓝色冰壶以v4=1.0m/s的速度向前滑行。求碰撞后红色冰壶的滑行距离x。
【答案】(1)此过程中运动员(包含冰壶)在水平方向所受平均作用力的大小为90N;
(2)碰撞后红色冰壶的滑行距离为0.1m。
(2)碰撞后红色冰壶的滑行距离为0.1m。
【解答】
【点评】
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