Question

3．中國選手李堅柔在索契冬奧會短道速滑女子500米決賽中為中國體育代表團獲得本屆冬奧會首金，如圖所示為她在冰場上滑行的情景，回答下列問題（g取10N/kg）
（1）若李堅柔體重55kg，每個冰刀與地面的接觸面積是5cm²，當她單腳著地時，對冰面的壓強是多大？
（2）滑冰過程中包含很多物理知識，請你寫出其中兩條．

Answer 1

分析 （1）知道李堅柔的體重m，利用G=mg求其重力，對冰面的壓力等于重力，知道每個冰刀與地面的接觸面積，利用壓強定義式求當她單腳著地時，對冰面的壓強；
（2）力可以改變物體的運動狀態(tài)；改變物體內能的兩種途徑：做功和熱傳遞．

解答 解：
（1）李堅柔對冰面的壓力：
F=G=mg=55kg×10N/kg=550N，
單腳著地時，李堅柔對冰面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{550N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×10⁶Pa；
（2）比賽中李堅柔不斷用腳向后蹬地以獲得較大的速度，說明了力的作用是相互的、力可以改變物體的運動狀態(tài)；
冰刀在冰面上滑動時，摩擦生熱，將機械能轉化為內能，內能增加，通過做功的方式增加了冰面的內能．
答：（1）當她單腳著地時，對冰面的壓強為1.1×10⁶Pa；
（2）滑冰過程中包含很多物理知識：力的作用是相互的、力可以改變物體的運動狀態(tài)．

點評 本題考查了壓強的計算、力可以改變物體的運動狀態(tài)以及做功改變物體的內能，屬于基礎知識考查范圍．