Question

3．中國選手李堅(jiān)柔在索契冬奧會(huì)短道速滑女子500米決賽中為中國體育代表團(tuán)獲得本屆冬奧會(huì)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(jiān)柔體重55kg，每個(gè)冰刀與地面的接觸面積是5cm²，當(dāng)她單腳著地時(shí)，對冰面的壓強(qiáng)是多大？
（2）滑冰過程中包含很多物理知識(shí)，請你寫出其中兩條．

Answer 1

分析 （1）知道李堅(jiān)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(gè)冰刀與地面的接觸面積，利用壓強(qiáng)定義式求當(dāng)她單腳著地時(shí)，對冰面的壓強(qiáng)；
（2）力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；改變物體內(nèi)能的兩種途徑：做功和熱傳遞．

解答 解：
（1）李堅(jiān)柔對冰面的壓力：
F=G=mg=55kg×10N/kg=550N，
單腳著地時(shí)，李堅(jiān)柔對冰面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{550N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×10⁶Pa；
（2）比賽中李堅(jiān)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
冰刀在冰面上滑動(dòng)時(shí)，摩擦生熱，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，通過做功的方式增加了冰面的內(nèi)能．
答：（1）當(dāng)她單腳著地時(shí)，對冰面的壓強(qiáng)為1.1×10⁶Pa；
（2）滑冰過程中包含很多物理知識(shí)：力的作用是相互的、力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算、力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及做功改變物體的內(nèi)能，屬于基礎(chǔ)知識(shí)考查范圍．