2022屆全國新高考物理沖刺復習：2022年北京冬奧會運動項目-滑冰

2022屆全國新高考物理沖刺復習

2022年北京冬奧會運動項目

——滑冰及物理試題

一、滑冰簡介

速度滑冰是冬季運動項目。運動員足登冰鞋，在冰面跑道上滑行競速。

速度滑冰是滑冰運動中歷史最為悠久，開展最為廣泛的項目。1763年2月4日在英國

首次舉行15公里速度滑冰賽，1889年在荷蘭的阿姆斯特丹首次舉辦世界冠軍賽。

男、女速滑分別于1924年、1960年被列為冬奧會比賽項目?，F(xiàn)比賽項目有男子500

米（1924年列入）、1000米（1976年列入）、1500米、5000米、10000米（均為1924

年列入）,女子500米、1000米、1500米、3000米（均為1960年列入）、5000米（1988

年列入）

二、滑冰歷史

1.古代滑冰

《宋史》記載：皇帝“幸后苑，觀冰嬉”。這項“冰嬉”運動延續(xù)了幾個朝代經(jīng)久不衰，到

了清朝已經(jīng)成了民間普遍的文體娛樂活動。

根據(jù)乾隆年間出版的《帝京歲時紀勝》記載：“冰上滑擦者所著之履，皆有鐵齒。流行

冰上，如星馳電掣，爭先奪標取勝。”這就是現(xiàn)在的速滑比賽。該書《禮箋》也記述了“冰上

蹙鞠，皇帝亦觀之，蓋尚武也”。鞠，即球。蹙鞠即踢球。

可見，我國在清朝就有了冰球運動。是盛行于我國北方的民間傳統(tǒng)體育活動，在山西

部分地區(qū)也十分流行。這種活動早在宋代就有記載，《宋史?禮志》稱：“幸后苑觀花作冰嬉?！?/p>

清人寶竹坡的《冰嬉》詩更有入細的描繪：“朔風卷地河水凝，新冰一片如砥平。何人冒寒

作冰戲，煉鐵貫韋作膝行。鐵若劍脊冰若鏡，以履踏劍磨鏡行。其直如矢矢遜疾，劍脊鏡面

刮有聲。”山西民間流行的滑冰形式除穿冰鞋速滑和花樣滑外，還有一種專供兒童玩耍的冰

車。冰車是用木板或木條釘成一個長方形木架，在木架下邊左右釘上一截鈕釘，鉗釘要突出

水架之外，用于接觸冰面，減少摩擦，利于滑行。人坐在水架上，兩手各持一截帶尖的鐵棍

以用來加力和撥動冰向，冰車就滑行起來；同時，鐵棍也有掌握方向和掣動的作用。

2.外國滑冰

在上古時代的人類，北歐的游牧民族就已經(jīng)利用動物骨胳從事滑冰活動；后來經(jīng)芬蘭游

牧民族傳入瑞典、丹麥、荷蘭等地，滑冰運動才與人類發(fā)生關系，大約在13世紀左右的英

國滑冰運動就已經(jīng)非常盛行。在19世紀末滑冰運動傳入中國。滑冰運動分為速度滑冰和花

樣滑冰兩種。北京一向是冬季運動開展較好的地區(qū)，從舊時“三?！绷鱾飨聛淼拿耖g冰面休閑

就己經(jīng)融入北京人的生活，被賦予了一定意義上的人文內(nèi)涵。

滑冰運動不僅能夠鍛煉增強人體的平衡能力、協(xié)調(diào)能力以及身體的柔韌性，同時還可增

強人的心肺功能，提高有氧運動能力。它還能夠有效地鍛煉下肢力量，十分適合開車族。還

有很好的減肥效果。對于青少年來說，滑冰有助于孩子的小腦發(fā)育。穿上冰刀在冰面上盡情

奔馳，豪情一番，不僅放松心情，更獲得融入自然的樂趣。

三、相關試題

1.下列說法正確的是（）

A.因為1秒很短，所以1秒表示時刻

B.運動員跑完800m比賽,800m指的是路程大小

C.研究在冰面上旋轉的花樣滑冰運動員的動作，可以將運動員看作質點

D.只有靜止的物體才能選作為參考系

2.在平昌冬奧會上，武大靖在500m短道速滑項目中以39秒584的成績?yōu)橹袊爦Z得首金，

同時也創(chuàng)造了新的世界紀錄。運動員進入彎道時，身體會向彎道內(nèi)側傾斜，如圖所示，則武

大靖在平滑冰面上勻速率轉彎時（做勻速圓周運動），下列說法正確的是（）

A.冰面對武大靖支持力的方向斜向上

B.靜摩擦力提供向心力

C.武大靖所受的地面的作用力與其重力平衡

D.武大靖進入彎道時，如果速度過快，離心力增大，他會做離心運動而滑離軌道

3.北京冬奧會2000米短道速滑接力熱身賽上，在光滑冰面上交接時，后方運動員用力推前

方運動員。則交接過程中（）

A.兩運動員的總機械能守恒B.兩運動員的總動量增大

C.每個運動員的動量變化相同D.每個運動員所受推力的沖量大小相同

4.水平冰面上有一固定的豎直擋板.一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質量為4.0

kg的靜止物塊以大小為5.0m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；

物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以

大小為5.0m/s的速度與擋板彈性碰撞.總共經(jīng)過8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小

大于5.0m/s,反彈的物塊不能再追上運動員.不計冰面的摩擦力，該運動員的質量可能為（）

A.48kgB.53kgC.58kgD.63kg

5.如圖所示，甲、乙兩運動員在水平冰面上訓練滑冰，恰好同時到達虛線尸Q,然后分別沿

半徑為4和4（4>“）的滑道做勻速圓周運動，運動半個圓周后勻加速沖向終點線。設甲、

乙兩運動員質量相等，他們做圓周運動時所受向心力大小相等，直線沖刺時的加速度大小也

相等。下列判斷中正確的是（）

A.在做圓周運動時，甲所用的時間比乙的長

B.在做圓周運動時，甲、乙的角速度大小相等

C.在沖刺時，甲一定先到達終點線

D.在沖刺時，乙到達終點線時的速度較大

6.北京已成功申辦2022年冬奧會，花樣滑冰運動是其中的一個項目。有兩個穿著冰鞋的甲、

乙運動員站在水平冰面上，當甲猛推乙時，兩人會向相反的方向滑行。不計冰面對運動員的

水平作用推乙的過程中，下列說法正確的是()

A.甲和乙的加速度大小總是相等

B.甲獲得的速度與乙獲得的速度大小總是相等

C.甲對乙的作用力與乙對甲的作用力總是大小相等

D.甲對乙做的功與乙對甲做的功一定相等

7.申雪、趙宏博是我國雙人花樣滑冰的名將，曾在世界各大比賽中取得了驕人的成績。如圖

所示是模擬趙宏博(男)以自己為轉動軸拉著申雪(女)做勻速圓周運動的示意圖，若趙宏

博的轉速為30r/min,申雪觸地冰鞋的線速度為4.7m/s.

(1)求申雪做圓周運動的角速度

(2)求申雪觸地冰鞋做圓周運動的半徑入

(3)若他們手拉手繞他們連線上的某點做勻速圓周運動，已知男、女運動員觸地冰鞋的線

速度分別為3.6m/s和4.8m/s,則男、女運動員做圓周運動的半徑之比為多少？

8.2022年冬奧會將在北京舉辦。為助力冬奧我國自主研發(fā)了一款“人體高速彈射裝置”。在裝

置協(xié)助下，只需幾秒一名滑冰運動員就能從靜止狀態(tài)達到指定速度。現(xiàn)有一質量,。=75kg

的運動員甲在彈射裝置協(xié)助下，通過加速段后獲得一定初速度，勻速通過變道段后，進入半

徑為R=10m的彎道。假設在過彎道時冰刀與冰面彎道凹槽處的接觸點如放大圖所示，即可

認為冰面對人的彈力沿身體方向，身體與冰面的夾角6=45。，忽略冰面對選手的一切摩擦

力。

（1）求此時運動員轉彎的速度%及彈射裝置對運動員做的功W;

（2）根據(jù)第一問的數(shù)據(jù)，運動員甲獲得上述初速度后，與速度為史=2m/s的運動員乙發(fā)

生碰撞完成接力，相互作用后甲速度減為吊=2m/s,方向不變。已知運動員乙的質量為

吆=60kg。求在此過程中兩位運動員增加的動能A￡。

9.如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側一蹲在滑板上的小孩和其面

前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊

平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為人=0.3m"小于斜面體的高度）。已知

小孩與滑板的總質量為犯=30kg,冰塊的質量為網(wǎng)=10kg，小孩與滑板始終無相對運動。

取重力加速度的大小g=10m/s2?

（i）求斜面體的質量；

（ii）通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?

10.近年來,滑雪、滑冰運動越來越受到廣大人民的青睞。某滑雪場有一段傾角6=53°的滑雪

道與水平滑雪道平滑連接（連接處很短可忽略），傾斜滑道長4=1。。《1，水平滑道長

4=180m。一個質量機=80kg的滑雪者（可視為質點）從傾斜滑道的頂端尸點由靜止開始下

滑，恰好停在水平滑道的末端N點。若某次滑雪過程中,該滑雪者沿傾斜滑道從頂端下滑至75

m時,受該處的雪堆影響而恰好水平飛出，并落在水平滑道上距坡底"點35m處的地方。

求:（sin53°=0.8,cos53°=0.6，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）

（1）滑雪板與雪地之間的動摩擦因數(shù)；

（2）滑雪者因受雪堆影響而損失的動能。

答案以及解析

1.答案：B

解析：雖然1秒很短，但指的是時間長度，是時間間隔，故A錯誤;運動員跑完800m比賽，軌跡

是曲線，故800m指的是路程大小，故B正確;如將花樣滑冰運動員看作質點，就無法欣賞其動

作，故C錯誤;參考系的選取是任意的,并不是只有地面上的靜止物體才可以作為參考系，故D

錯誤。

2.答案：B

解析：本題考查曲線運動的受力特點及規(guī)律。冰面對武大靖支持力的方向垂直于冰面向上，

故A錯誤；水平指向軌跡圓心的靜摩擦力提供武大靖做勻速圓周運動的向心力，故B正確；

武大靖的重力方向豎直向下，地面對武大靖的作用力為支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，

與重力不是一對平衡力，武大靖所受的地面的支持力與重力才是一對平衡力，故C錯誤；

武大靖進入彎道時，如果速度過快，摩擦力不足以提供向心力，他會做離心運動而滑離軌道，

故D錯誤。

3.答案：D

解析：A.在光滑冰面上交接時，后方運動員用力推前方運動員，導致機械能增加。A錯誤；

B.兩運動員合力為零，動量守恒。B錯誤；

C.動量守恒，所以一個運動員動量變化等大反向。C錯誤；

D.兩運動員相互作用力相同，力的作用時間相同，所以每個運動員所受推力的沖量大小相同。

D正確。

故選D。

4.答案：BC

解析：本題考查多次碰撞問題.取運動員與物塊組成的系統(tǒng)為研究對象，背離擋板運動的方

向為正方向，由動量守恒定律可知，運動員第1次推出物塊后有0=河匕_a丫，物塊第1次

追上運動員有mv+MV]=(m+M)v；=2mv1運動員第2次推出物塊后有

2

=Mv2-mv,即(2x2-l)wv=Mv2,物塊第次追上運動員有

MV2+mv=(%+M)%*……，物塊第次追上運動員有(加+〃如，運動員

第"次推出物塊后有W+M)匕，-=時匕，即=(2n-l)，當匕2V時，物塊就不能

%=M

再追上運動員，且匕Tv，當〃=8時，解得52kg<M<60kg，故B、C符合要求.

5.答案：D

解析：他們做圓周運動時所受的向心力大小是相等的，根據(jù)給=士警可知，乙運動員做

圓周運動的半徑4較大，則他的周期也較大，故半個周期用時也較大，即在做圓周運動時,

乙用的時間比甲長，選項A錯誤；由于乙做圓周運動的周期較大，根據(jù)T=@可知，乙的

CD

角速度較小，選項B錯誤；把圓周運動與直線運動二者結合起來看，根據(jù)耳句=?，結合

可知，做圓周運動時，乙的線速度較大，所用時間也較長，而在做直線運動的過程中，

由于加速度和位移都一樣，故初速度較大的乙的末速度一定也大，選項D正確；乙在直線

運動中用的時間比甲短，在圓周運動中所用的時間比甲長，所以甲不一定先到達終點，選項

C錯誤。

6.答案：C

解析：C.甲對乙的作用力與乙對甲的作用力是相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，大小相等方

向相反，C正確；

A.甲對乙的作用力與乙對甲的作用力大小相等，但是甲乙的質量不確定，根據(jù)牛頓第二定律

a=￡獲得的加速度大小關系不確定，A錯誤；

tn

B.在推的過程中，滿足動量守恒，根據(jù)外陽=加小乙由于質量關系不確定，獲得的速度大小

不確定，B錯誤；

D.甲對乙的作用力與乙對甲的作用力大小相等，方向相反，根據(jù)動能定理W=,，加2，

2

E=近即皿=上動量大小相同，但是質量不確定，甲對乙做的功與乙對甲做的功不一定

2m2m

相等，D錯誤。

故選C。

7.答案：（1）irrad/s

（2）1.5m

（3）3:4

解析：解：（1）轉速〃=30r/min=0.5r/s

則角速度。=2兀"=兀rad/s

（2）由公式v=&r得r=2=1.5m

CD

（3）他們各自做如圖所示的圓周運動，他們的角速度相同，設男運動員做圓周運動的半徑

為4，女運動員做圓周運動的半徑為V,則｛:弓=乜:"=匕：馬=3:4

co（O

8.答案：（1）%=10mzs,3750J.（2）600J

解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律得

/77gtan。

解得

%=yfgR=10m/s

彈射裝置對運動員做的功

W=-mvl=3750J

(2)根據(jù)動量守恒得

%,%+/n乙v乙=嗎日吊+m■乙吃

解得

吃=12m/s

兩位運動員增加的動能

△E=g㈣品2+-m^2彳叫%2+萬股叱2=600j

9.答案：見解析

解析：(i)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達到共同速度，

設此共同速度為v,斜面體的質量為嗎。

由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得

〃?2彩