Question

2010年溫哥華冬奧會上，王蒙一人奪得500米、1000米、3000米接力三塊金牌．在500米短道速滑中，以43秒的成績蟬聯(lián)冬奧冠軍，三破冬奧會紀錄，為中國隊在該項目上實現(xiàn)三連冠！王蒙和冰刀的總質(zhì)量是60kg，，每只冰刀與冰面的接觸面積為15cm²（g取10N/kg）．求：
（1）王蒙受到的重力是多少？
（2）王蒙在500米短道速滑中的平均速度是多大？
（3）王蒙在單腳滑行時，如圖所示，它對冰面產(chǎn)生的壓強是多少？
（4）在單腳滑行時，冰刀下的冰立即________（填一種物態(tài)變化）成水，這樣的好處是________．

Answer 1

解：（1）∵m=60kg，g=10N/kg，
∴王蒙受到的重力為：G=mg=60kg×10N/kg=600N．
（2）∵S=500m，t=43s，
∴王蒙在500米短道速滑中的平均速度為：v==≈11.6m/s，
（3）∵在水平面上，F(xiàn)=G=600N，s=15cm²=1.5×10^-3m²，
P===4×10⁵Pa．
（4）在冰面上滑行時，冰刀的受力面積很小，壓力不變，冰刀對冰面的壓強增大，降低冰的熔點，使冰熔化，所以冰刀所經(jīng)過的地方會出現(xiàn)水痕，從而使冰刀與冰之間的摩擦變�。�
答：（1）王蒙受到的重力是600N；
（2）王蒙在500米短道速滑中的平均速度是11.6m/s；
（3）他對冰面產(chǎn)生的壓強是4×10⁵Pa．
（4）熔化，減小摩擦．
分析：（1）知道王蒙和冰刀的總質(zhì)量，可利用G=mg即可求出王蒙受到的重力．
（2）知道王蒙運動的距離和時間，可利用 v=即可求出平均速度．
（3）已知每只冰刀與冰面的接觸面積，在水平面上，此時王蒙對冰面壓力即為王蒙的重力，再利用 P=即可求出它對冰面產(chǎn)生的壓強．
（4）晶體的熔點跟晶體的種類、壓強、是否有雜質(zhì)有關(guān)．
點評：此題主要考查重力的計算，速度的計算，壓強的大小及其計算和晶體熔點的影響因素等知識點，難度適中，都是些基礎(chǔ)知識，要求學生應(yīng)熟練掌握．