2022 年 2 月 2 日,在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中,中国队以 7 : 6 击败瑞士队取得开门红。在某次冰壶比赛中,时间 时,球员跪式推动冰壶自本垒圆心由静止向前滑行, 推至前卫线时,放开冰壶使其自行滑行, 冰壶恰好到达营垒中心并停止运动,整个过程冰壶一直沿直线运动,其位移 x 随时间 t 变化的图像如图所示,图像中的 、 两段曲线均为抛物线。已知冰壶的质量为 m ,对冰壶的整个运动过程,以下说法不正确的是( )
A . 图像中的两段曲线在 时刻相切
B .冰壶的最大速度为
C .时间 的加速度大小是 的加速度的 2 倍
D .运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩擦力所做的功
C
【详解】 A . 图像中曲线的割线的斜率表示瞬时速度,瞬时速度同一时刻相同,所以两段曲线在 时刻相切, A 正确;
C . ,由静止开始,曲线为抛物线,设此时加速度为 a 1 ,则有
,末速度为零,逆向看作是初速为零的匀加速直线运动,设这段时间内的加速度 a 2 ,则有
解得
,
可得
C 错误;
B .冰壶在 t 0 时刻速度达到最大,速度
B 正确;
D .全过程根据动能定理
可得
可知运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩擦力所做的功, D 正确。
本题选不正确项,故选 C 。
开普勒行星运动定律:
1、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
2、对每个行星而言太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积。
3、所有行星轨道的半长轴R的三次方与公转周期T的二次方的比值都相同,即常量。
4、常用开普勒三定律来分析行星在近日点和远日点运动速率的大小。
开普勒三定律的对比:
开普勒第一定律:
开普勒第一定律,也称轨道定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点。
开普勒第二定律:
开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动中的行星的连线(向量半径)所扫过的面积都是相等的。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。(角动量在高中学习中不考查)
开普勒第三定律:
开普勒第三定律,也称周期定律:是指绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星,其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。
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