1. 2022届北京冬奥会值得期待的自由式滑雪空中技巧项目将在张家口云顶滑雪公园举行。运动员(无滑雪杖)从助滑坡滑下,从圆弧形跳台上跳,在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆,最后以旋转刹车方式急停在停止区,如图所示。已知圆弧跳台与助滑坡水平平滑连接。关于运动员在圆弧形跳台上的运动,下列说法正确的是( )
A. 在此阶段运动员受重力、支持力和向心力 B. 在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态
C. 在此阶段运动员重力的功率一直变小 D. 在圆弧形跳台上运动时,运动员所受的支持力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员在圆弧形跳台上的运动过程中,受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用,没有受到向心力作用,向心力是按效果命名的,不是物体实际所受的力,故A错误;
B.在圆弧形跳台最低点时,因为进入圆周运动状态,需要向心力,方向向上,所以合力向上,处于超重状态,故B错误;
C.此阶段运动员的速度在变化,重力的功率等于物体重力大小与竖直方向的速度大小的乘积,当运动员到圆弧形跳台最低点时,重力的方向与速度方向垂直,此时重力的功率为0,向上运动过程中,重力的方向与速度方向不垂直,则重力的瞬时功率不为0,所以运动员在圆弧形跳台上的重力功率先减小后增大,故C错误;
D.随着运动员在圆弧型跳台上高度的升高,速率逐渐减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面对她的支持力与重力垂直接触面向下的分力提供,由牛顿第二定律
随着高度升高,在增大,v在减小,所以FN在减小,故D正确。
故选D。