Question

4．冰壺運動是冬奧會的比賽項目，如圖甲．運動員在發(fā)球區(qū)的投擲線MN將冰壺推出，使冰壺沿著中心線PO滑行，如圖乙所示，以場地上冰壺最終靜止時距離營壘圓心O的遠近決定勝負，投擲線MN與營壘圓心O的距離是30m．若冰壺的質量為20kg，冰壺與冰面間的摩擦力為冰壺重力的0.015倍，用秒表記錄了剛好運動到營壘圓心O處靜止所用的時間為10s，則這段時間冰壺的平均速度是3m/s，克服摩擦力做功的功率為9W；停在冰面上時冰壺與冰道接觸的底面積約為0.02m²，冰壺對冰面的壓強是1×10⁴Pa．

Answer 1

分析 （1）知道投擲線到營壘圓心O的距離，和冰壺移動用的時間，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求這段時間冰壺運動的平均速度；
（2）先根據(jù)摩擦力與重力的關系求出摩擦力的大小；結合冰壺移動的距離，根據(jù)W=FS和P=$\frac{W}{t}$求出冰壺克服摩擦力做功的公率；
（3）冰壺對冰面的壓力等于冰壺的重力，知道底面積（受力面積），利用壓強公式p=$\frac{F}{S}$求冰壺停在冰面上時對冰面的壓強．

解答 解：（1）冰壺運動的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{30m}{10s}$=3m/s；
（2）冰壺受到摩擦力：f=0.015G=0.015mg=0.015×20kg×10N/kg=3N，
根據(jù)圖示可知，15s冰壺移動的距離為30m，則這段時間冰壺克服摩擦力做的功：W=fs=3N×30m=90J，
則這段時間冰壺克服摩擦力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{90J}{10s}$=9W；
（3）冰壺停在冰面上時對冰面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{20kg×10N/kg}{0.02{m}^{2}}$=1×10⁴Pa．
故答案為：3；9；1×10⁴．

點評 本題為力學綜合題，考查了學生對速度公式、功率、壓強公式的掌握和運用，知識點多、綜合性強，屬于難題，要求靈活運用所學知識求解．