2022届全国新高考物理冲刺复习：2022年北京冬奥会运动项目-滑冰

2022届全国新高考物理冲刺复习

2022年北京冬奥会运动项目

——滑冰及物理试题

一、滑冰简介

速度滑冰是冬季运动项目。运动员足登冰鞋，在冰面跑道上滑行竞速。

速度滑冰是滑冰运动中历史最为悠久，开展最为广泛的项目。1763年2月4日在英国

首次举行15公里速度滑冰赛，1889年在荷兰的阿姆斯特丹首次举办世界冠军赛。

男、女速滑分别于1924年、1960年被列为冬奥会比赛项目。现比赛项目有男子500

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

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

年列入）

二、滑冰历史

1.古代滑冰

《宋史》记载：皇帝“幸后苑，观冰嬉”。这项“冰嬉”运动延续了几个朝代经久不衰，到

了清朝已经成了民间普遍的文体娱乐活动。

根据乾隆年间出版的《帝京岁时纪胜》记载：“冰上滑擦者所著之履，皆有铁齿。流行

冰上，如星驰电掣，争先夺标取胜。”这就是现在的速滑比赛。该书《礼笺》也记述了“冰上

蹙鞠，皇帝亦观之，盖尚武也”。鞠，即球。蹙鞠即踢球。

可见，我国在清朝就有了冰球运动。是盛行于我国北方的民间传统体育活动，在山西

部分地区也十分流行。这种活动早在宋代就有记载，《宋史•礼志》称：“幸后苑观花作冰嬉。”

清人宝竹坡的《冰嬉》诗更有入细的描绘：“朔风卷地河水凝，新冰一片如砥平。何人冒寒

作冰戏，炼铁贯韦作膝行。铁若剑脊冰若镜，以履踏剑磨镜行。其直如矢矢逊疾，剑脊镜面

刮有声。”山西民间流行的滑冰形式除穿冰鞋速滑和花样滑外，还有一种专供儿童玩耍的冰

车。冰车是用木板或木条钉成一个长方形木架，在木架下边左右钉上一截钮钉，钳钉要突出

水架之外，用于接触冰面，减少摩擦，利于滑行。人坐在水架上，两手各持一截带尖的铁棍

以用来加力和拨动冰向，冰车就滑行起来；同时，铁棍也有掌握方向和掣动的作用。

2.外国滑冰

在上古时代的人类，北欧的游牧民族就已经利用动物骨胳从事滑冰活动；后来经芬兰游

牧民族传入瑞典、丹麦、荷兰等地，滑冰运动才与人类发生关系，大约在13世纪左右的英

国滑冰运动就已经非常盛行。在19世纪末滑冰运动传入中国。滑冰运动分为速度滑冰和花

样滑冰两种。北京一向是冬季运动开展较好的地区，从旧时“三海”流传下来的民间冰面休闲

就己经融入北京人的生活，被赋予了一定意义上的人文内涵。

滑冰运动不仅能够锻炼增强人体的平衡能力、协调能力以及身体的柔韧性，同时还可增

强人的心肺功能，提高有氧运动能力。它还能够有效地锻炼下肢力量，十分适合开车族。还

有很好的减肥效果。对于青少年来说，滑冰有助于孩子的小脑发育。穿上冰刀在冰面上尽情

奔驰，豪情一番，不仅放松心情，更获得融入自然的乐趣。

三、相关试题

1.下列说法正确的是（）

A.因为1秒很短，所以1秒表示时刻

B.运动员跑完800m比赛,800m指的是路程大小

C.研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员的动作，可以将运动员看作质点

D.只有静止的物体才能选作为参考系

2.在平昌冬奥会上，武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，

同时也创造了新的世界纪录。运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，如图所示，则武

大靖在平滑冰面上匀速率转弯时（做匀速圆周运动），下列说法正确的是（）

A.冰面对武大靖支持力的方向斜向上

B.静摩擦力提供向心力

C.武大靖所受的地面的作用力与其重力平衡

D.武大靖进入弯道时，如果速度过快，离心力增大，他会做离心运动而滑离轨道

3.北京冬奥会2000米短道速滑接力热身赛上，在光滑冰面上交接时，后方运动员用力推前

方运动员。则交接过程中（）

A.两运动员的总机械能守恒B.两运动员的总动量增大

C.每个运动员的动量变化相同D.每个运动员所受推力的冲量大小相同

4.水平冰面上有一固定的竖直挡板.一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0

kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；

物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以

大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞.总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小

大于5.0m/s,反弹的物块不能再追上运动员.不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（）

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

5.如图所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线尸Q,然后分别沿

半径为4和4（4>“）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。设甲、

乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也

相等。下列判断中正确的是（）

A.在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的长

B.在做圆周运动时，甲、乙的角速度大小相等

C.在冲刺时，甲一定先到达终点线

D.在冲刺时，乙到达终点线时的速度较大

6.北京已成功申办2022年冬奥会，花样滑冰运动是其中的一个项目。有两个穿着冰鞋的甲、

乙运动员站在水平冰面上，当甲猛推乙时，两人会向相反的方向滑行。不计冰面对运动员的

水平作用推乙的过程中，下列说法正确的是()

A.甲和乙的加速度大小总是相等

B.甲获得的速度与乙获得的速度大小总是相等

C.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力总是大小相等

D.甲对乙做的功与乙对甲做的功一定相等

7.申雪、赵宏博是我国双人花样滑冰的名将，曾在世界各大比赛中取得了骄人的成绩。如图

所示是模拟赵宏博(男)以自己为转动轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动的示意图，若赵宏

博的转速为30r/min,申雪触地冰鞋的线速度为4.7m/s.

(1)求申雪做圆周运动的角速度

(2)求申雪触地冰鞋做圆周运动的半径入

(3)若他们手拉手绕他们连线上的某点做匀速圆周运动，已知男、女运动员触地冰鞋的线

速度分别为3.6m/s和4.8m/s,则男、女运动员做圆周运动的半径之比为多少？

8.2022年冬奥会将在北京举办。为助力冬奥我国自主研发了一款“人体高速弹射装置”。在装

置协助下，只需几秒一名滑冰运动员就能从静止状态达到指定速度。现有一质量,。=75kg

的运动员甲在弹射装置协助下，通过加速段后获得一定初速度，匀速通过变道段后，进入半

径为R=10m的弯道。假设在过弯道时冰刀与冰面弯道凹槽处的接触点如放大图所示，即可

认为冰面对人的弹力沿身体方向，身体与冰面的夹角6=45。，忽略冰面对选手的一切摩擦

力。

（1）求此时运动员转弯的速度%及弹射装置对运动员做的功W;

（2）根据第一问的数据，运动员甲获得上述初速度后，与速度为史=2m/s的运动员乙发

生碰撞完成接力，相互作用后甲速度减为吊=2m/s,方向不变。已知运动员乙的质量为

吆=60kg。求在此过程中两位运动员增加的动能A£。

9.如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面

前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块

平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为人=0.3m"小于斜面体的高度）。已知

小孩与滑板的总质量为犯=30kg,冰块的质量为网=10kg，小孩与滑板始终无相对运动。

取重力加速度的大小g=10m/s2«

（i）求斜面体的质量；

（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩?

10.近年来,滑雪、滑冰运动越来越受到广大人民的青睐。某滑雪场有一段倾角6=53°的滑雪

道与水平滑雪道平滑连接（连接处很短可忽略），倾斜滑道长4=1。。《1，水平滑道长

4=180m。一个质量机=80kg的滑雪者（可视为质点）从倾斜滑道的顶端尸点由静止开始下

滑，恰好停在水平滑道的末端N点。若某次滑雪过程中,该滑雪者沿倾斜滑道从顶端下滑至75

m时,受该处的雪堆影响而恰好水平飞出，并落在水平滑道上距坡底"点35m处的地方。

求:（sin53°=0.8,cos53°=0.6，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）

（1）滑雪板与雪地之间的动摩擦因数；

（2）滑雪者因受雪堆影响而损失的动能。

答案以及解析

1.答案：B

解析：虽然1秒很短，但指的是时间长度，是时间间隔，故A错误;运动员跑完800m比赛，轨迹

是曲线，故800m指的是路程大小，故B正确;如将花样滑冰运动员看作质点，就无法欣赏其动

作，故C错误;参考系的选取是任意的,并不是只有地面上的静止物体才可以作为参考系，故D

错误。

2.答案：B

解析：本题考查曲线运动的受力特点及规律。冰面对武大靖支持力的方向垂直于冰面向上，

故A错误；水平指向轨迹圆心的静摩擦力提供武大靖做匀速圆周运动的向心力，故B正确；

武大靖的重力方向竖直向下，地面对武大靖的作用力为支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，

与重力不是一对平衡力，武大靖所受的地面的支持力与重力才是一对平衡力，故C错误；

武大靖进入弯道时，如果速度过快，摩擦力不足以提供向心力，他会做离心运动而滑离轨道，

故D错误。

3.答案：D

解析：A.在光滑冰面上交接时，后方运动员用力推前方运动员，导致机械能增加。A错误；

B.两运动员合力为零，动量守恒。B错误；

C.动量守恒，所以一个运动员动量变化等大反向。C错误；

D.两运动员相互作用力相同，力的作用时间相同，所以每个运动员所受推力的冲量大小相同。

D正确。

故选D。

4.答案：BC

解析：本题考查多次碰撞问题.取运动员与物块组成的系统为研究对象，背离挡板运动的方

向为正方向，由动量守恒定律可知，运动员第1次推出物块后有0=河匕_a丫，物块第1次

追上运动员有mv+MV]=(m+M)v；=2mv1运动员第2次推出物块后有

2

=Mv2-mv,即(2x2-l)wv=Mv2,物块第次追上运动员有

MV2+mv=(%+M)%*……，物块第次追上运动员有(加+〃如，运动员

第"次推出物块后有W+M)匕，-=时匕，即=(2n-l)，当匕2V时，物块就不能

%=M

再追上运动员，且匕Tv，当〃=8时，解得52kg<M<60kg，故B、C符合要求.

5.答案：D

解析：他们做圆周运动时所受的向心力大小是相等的，根据给=士警可知，乙运动员做

圆周运动的半径4较大，则他的周期也较大，故半个周期用时也较大，即在做圆周运动时,

乙用的时间比甲长，选项A错误；由于乙做圆周运动的周期较大，根据T=@可知，乙的

CD

角速度较小，选项B错误；把圆周运动与直线运动二者结合起来看，根据耳句=?，结合

可知，做圆周运动时，乙的线速度较大，所用时间也较长，而在做直线运动的过程中，

由于加速度和位移都一样，故初速度较大的乙的末速度一定也大，选项D正确；乙在直线

运动中用的时间比甲短，在圆周运动中所用的时间比甲长，所以甲不一定先到达终点，选项

C错误。

6.答案：C

解析：C.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，大小相等方

向相反，C正确；

A.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，但是甲乙的质量不确定，根据牛顿第二定律

a=£获得的加速度大小关系不确定，A错误；

tn

B.在推的过程中，满足动量守恒，根据外阳=加小乙由于质量关系不确定，获得的速度大小

不确定，B错误；

D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，方向相反，根据动能定理W=,，加2，

2

E=近即皿=上动量大小相同，但是质量不确定，甲对乙做的功与乙对甲做的功不一定

2m2m

相等，D错误。

故选C。

7.答案：（1）irrad/s

（2）1.5m

（3）3:4

解析：解：（1）转速〃=30r/min=0.5r/s

则角速度。=2兀"=兀rad/s

（2）由公式v=&r得r=2=1.5m

CD

（3）他们各自做如图所示的圆周运动，他们的角速度相同，设男运动员做圆周运动的半径

为4，女运动员做圆周运动的半径为V,则｛:弓=乜:"=匕：马=3:4

co（O

8.答案：（1）%=10mzs,3750J.（2）600J

解析：（1）根据牛顿第二定律得

/77gtan。

解得

%=yfgR=10m/s

弹射装置对运动员做的功

W=-mvl=3750J

(2)根据动量守恒得

%,%+/n乙v乙=吗日吊+m■乙吃

解得

吃=12m/s

两位运动员增加的动能

△E=g㈣品2+-m^2彳叫%2+万股叱2=600j

9.答案：见解析

解析：(i)规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，

设此共同速度为v,斜面体的质量为吗。

由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得

〃?2彩