視頻《2022年北京冬奧會會徽宣傳片》冰雪運(yùn)動中也蘊(yùn)含著很多的物理規(guī)律，這節(jié)課我們嘗試用已經(jīng)學(xué)過的物理規(guī)律來解決部分項(xiàng)目中的動力學(xué)問題。冰壺是以隊(duì)為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競賽項(xiàng)目，屬于冬奧會比賽項(xiàng)目，有人把冰壺稱作“冰上國際象棋”，這一比喻很好地詮釋了冰壺的神秘與高雅。

冰壺運(yùn)動在中國起步很晚，但發(fā)展很快。2001年

哈爾濱市體委成立國內(nèi)首支冰壺專業(yè)隊(duì)伍，正式

參加國際比賽。到現(xiàn)在，取得的最好成績?yōu)椋耗嘘?duì)，奧運(yùn)會第四名，世錦賽第四名；

女隊(duì)，奧運(yùn)會季軍，世錦賽冠軍。投手在起點(diǎn)線處釋放冰壺，讓冰壺滑行到大本營的中心，期間可合理利用具體的規(guī)則，比如擦冰，來改變冰壺的運(yùn)動進(jìn)行攻擊或者防守對方的冰壺，最后留在大本營里且離中心最近的冰壺得分。視頻《冰壺比賽》交流討論

冰壺被投出后做什么運(yùn)動？冰壺運(yùn)動的位移取決于什么？擦冰的作用是什么？勻減速直線運(yùn)動初速度、加速度減小阻力以減小加速度梳理深化從受力情況確定運(yùn)動情況的一般思路：分析受力加速度運(yùn)動情況牛頓第二定律F=ma運(yùn)動學(xué)公式勻變速直線運(yùn)動例1．冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場地示意如圖。比賽時，運(yùn)動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O。已知投擲線AB距圓心O的距離為30m，設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.008。在某次比賽中，運(yùn)動員使冰壺在投擲線中點(diǎn)處以2m/s的速度沿虛線滑出。試判斷冰壺能否運(yùn)動到圓心O處？（g取10m/s2）解：以冰壺前進(jìn)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系由牛頓第二定律，冰壺的加速度由v2－v02=2ax得冰壺滑行距離25m＜30m，所以冰壺不能運(yùn)動到圓心O處。練習(xí)1．在上題中，為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至0.004。因此為使冰壺能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn)，運(yùn)動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為多少？（g取10m/s2）解：由牛頓第二定律，刷冰后的加速度解得擦冰的長度x2=10m由v2－v02=2ax得已知x1+x2=30m跳臺滑雪是冬奧會運(yùn)動項(xiàng)目之一，利用自然山形建成的跳臺進(jìn)行，腳著專用滑雪板，不借助任何外力，從起滑臺起滑，在助滑道上獲得高速度，于臺端起跳后，身體前傾與滑雪板成銳角，沿拋物線在空中飛行，在著陸坡著陸后，繼續(xù)滑行至停止區(qū)停止。視頻《跳臺滑雪》圖為2022年北京冬奧會跳臺滑雪場館效果圖——“雪如意”。

跳臺剖面因與中國傳統(tǒng)吉祥飾物“如意”的S形曲線契合，

因此被形象地稱為“雪如意”。利用這個跳臺的S曲線即賽道剖面的S線和中國古代文化如意的S曲線，形成一種對冬奧賽事獨(dú)到的中國文化表達(dá)。要飛躍較長的距離，助滑階段獲得

大的速度是很重要的因素。助滑階

段賽道可近似看成傾斜直線賽道。運(yùn)動員在賽道上受到哪些力的作用？哪些力對運(yùn)動員的加速有影響？要想獲得高速度，運(yùn)動員需要減小哪個因素的影響？你知道可以采取哪些技術(shù)措施嗎？交流討論

重力、支持力、摩擦力重力摩擦力增大光滑程度、減小壓力梳理深化從運(yùn)動情況確定受力情況的一般思路：運(yùn)動學(xué)公式分析受力運(yùn)動情況加速度勻變速直線運(yùn)動牛頓第二定律F=ma鞏固提升跳臺滑雪運(yùn)動中助滑時運(yùn)動員保持蹲踞姿勢從A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿直線向下加速運(yùn)動，經(jīng)過距離A點(diǎn)s=20m處的P點(diǎn)時，運(yùn)動員的速度v1=50.4km/h。

已知助滑賽道的傾角為37°，運(yùn)動員的質(zhì)量

m=60kg，重力加速度取g=9.8m/s2，求

助滑過程中運(yùn)動員所受到的阻力大小。

（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）由v2－v02=2ax得運(yùn)動員的加速度運(yùn)動員在P點(diǎn)的速度v1

=50.4km/h=14m/s解：受力分析，建立如圖直角坐標(biāo)系，

Fx=mgsin37°－f由牛頓第二定律得Fx=ma=60×4.9N=294Nf=mgsin37°－

Fx=60×10×sin37°N－

292

N≈68N練習(xí)2．高度為h的冰滑梯，傾角為θ，小朋友從靜止開始沿冰

面自由下滑（不計小朋友下滑時受到的摩擦阻力和空氣阻力），

滑到底端后，進(jìn)入動摩擦因數(shù)

為μ的粗糙的緩沖平面做勻減

速運(yùn)動最后停下（不計轉(zhuǎn)折時

速度大小的改變）。（1）他到達(dá)滑梯底端的速度。（2）緩沖平面至少多長。解：（1）受力分析如圖，在斜面上運(yùn)動時以沿斜面向下為正方向；由牛頓第二定律得在斜面上運(yùn)動的加速度由幾何知識得斜面長由v2－v02=2ax得到達(dá)斜面底端時的速度