Question

【题目】剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不己的高难度动作——“爱因斯坦空翻”。现将“爱因斯坦空翻”模型简化，如图所示，自行车和运动员从M点由静止出发，经MN圆弧，从N点竖直冲出后完成空翻。忽略自行车和运动员的大小，将自行车和运动员看做一个整体，二者的总质量为m，在空翻过程中，自行车和运动员在空中的时间为t，由M到N的过程中，克服摩擦力做功为W。空气阻力忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A. 自行车和运动员从N点上升的最大高度为

B. 自行车和运动员在MN圆弧的最低点处于失重状态

C. 由M到N的过程中，自行车和运动员重力的冲量为零

D. 由M到N的过程中，运动员至少做功

Answer 1

【答案】D

【解析】

自行车和运动员在空中的时间为t，可知下降和上升的时间均为t，则自行车和运动员从N点上升的最大高度为，选项A错误；行车和运动员在MN圆弧的最低点时，加速度向上，处于超重状态，选项B错误；由M到N的过程中，自行车和运动员重力的冲量为mgt＇（t＇为从M到N的时间），选项C错误；从M到P的过程，由动能定理：，解得，选项D正确。