Question

2005年是“世界物理年”，为激发广大青少年对物理学的兴趣，提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识，英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”．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询特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不已的高难度动作--“爱因斯坦空翻”，并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员（18岁的布莱士）成功完成．现将“爱因斯坦空翻”简化模型如图，质量为m的自行车运动员从B点由静止出发，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t，由B到C的过程中，克服摩擦阻力做功为W，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做多少功？

Answer 1

分析：根据竖直上抛的时间，通过竖直上抛运动的对称性求出C点的初速度，根据动能定理求出自行车运动员从B到C至少做功的大小．

解答：解：运动员由C到D过程做竖直上抛，设初速度为V₀，
则有：0=V₀-

t

2

g得V₀=

1

2

gt
运动员从B到C至少做功为W₀，由动能定理：W₀-W=

1

2

mV02
解得：W₀=W+

1

8

mg2t2
答：自行车运动员从B到C至少做功为W+

1

8

mg2t2．

点评：运用动能定理解题首先需确定研究对象和研究过程，分析有哪些力做功，根据动能定理列式求解．