Question

【題目】劍橋大學(xué)物理學(xué)家海倫杰爾斯基研究了各種自行車特技的物理學(xué)原理，并通過計算機模擬技術(shù)探尋特技動作的極限，設(shè)計了一個令人驚嘆不己的高難度動作——“愛因斯坦空翻”。現(xiàn)將“愛因斯坦空翻”模型簡化，如圖所示，自行車和運動員從M點由靜止出發(fā)，經(jīng)MN圓弧，從N點豎直沖出后完成空翻。忽略自行車和運動員的大小，將自行車和運動員看做一個整體，二者的總質(zhì)量為m，在空翻過程中，自行車和運動員在空中的時間為t，由M到N的過程中，克服摩擦力做功為W，空氣阻力忽略不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A. 自行車和運動員從N點上升的最大高度為

B. 自行車和運動員在MN圓弧的最低點處于超重狀態(tài)

C. 由M到N的過程中，自行車和運動員重力的沖量為零

D. 由M到N的過程中，運動員至少做功

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A、上升與下降過程各占總時間的一半，即上升的最大高度hgt2，故A錯誤；

B、自行車和運動員在MN圓弧的最低點有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故B正確；

C、由M到N的過程中，自行車和運動員重力的沖量為重力與時間之積，不是0，故C錯誤；

D、選取M到P過程，設(shè)由M到N運動員做功為W′，由動能定理：W′﹣W﹣mgh＝0，解得：W′＝W+mghmg2t2+W，故D正確。