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圆弧的最低点处于超重状态

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】BD

【解析】

A、上升与下降过程各占总时间的一半，即上升的最大高度hgt2，故A错误；

B、自行车和运动员在MN圆弧的最低点有向上的加速度，处于超重状态，故B正确；

C、由M到N的过程中，自行车和运动员重力的冲量为重力与时间之积，不是0，故C错误；

D、选取M到P过程，设由M到N运动员做功为W′，由动能定理：W′﹣W﹣mgh＝0，解得：W′＝W+mghmg2t2+W，故D正确。