Question

2010年温哥华冬奥会上，王蒙一人夺得500米、1000米、3000米接力三块金牌．在500米短道速滑中，以43秒的成绩蝉联冬奥冠军，三破冬奥会纪录，为中国队在该项目上实现三连冠！王蒙和冰刀的总质量是60kg，，每只冰刀与冰面的接触面积为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）王蒙在单脚滑行时，如图所示，它对冰面产生的压强是多少？
（4）在单脚滑行时，冰刀下的冰立即________（填一种物态变化）成水，这样的好处是________．

Answer 1

解：（1）∵m=60kg，g=10N/kg，
∴王蒙受到的重力为：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为：v==≈11.6m/s，
（3）∵在水平面上，F=G=600N，s=15cm²=1.5×10^-3m²，
P===4×10⁵Pa．
（4）在冰面上滑行时，冰刀的受力面积很小，压力不变，冰刀对冰面的压强增大，降低冰的熔点，使冰熔化，所以冰刀所经过的地方会出现水痕，从而使冰刀与冰之间的摩擦变小．
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）他对冰面产生的压强是4×10⁵Pa．
（4）熔化，减小摩擦．
分析：（1）知道王蒙和冰刀的总质量，可利用G=mg即可求出王蒙受到的重力．
（2）知道王蒙运动的距离和时间，可利用 v=即可求出平均速度．
（3）已知每只冰刀与冰面的接触面积，在水平面上，此时王蒙对冰面压力即为王蒙的重力，再利用 P=即可求出它对冰面产生的压强．
（4）晶体的熔点跟晶体的种类、压强、是否有杂质有关．
点评：此题主要考查重力的计算，速度的计算，压强的大小及其计算和晶体熔点的影响因素等知识点，难度适中，都是些基础知识，要求学生应熟练掌握．