Question

12．北京时间2014年2月15日，在索契冬奥会短道速滑比赛1500决赛中，中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌．
（1）若周洋的比赛成绩近似看作2分19秒，请计算她在比赛过程中的平均速度．（结果保留一位小数）
（2）如果周洋和身上的整套装备的总质量是60kg，每只脚掌的面积是180cm²，每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是10cm²，求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时（如图所示）对冰面的压强．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{s}{t}$求出其平均速度；
（2）根据G=mg求出总重力，她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时对冰面的压力等于其总重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出她对冰面的压强．

解答 已知：路程s=1500m，时间t=2min19s=139s，质量m=60kg，接触面积S=2×10cm²=2×10^-3m²
求：（1）她在比赛过程中的平均速度v=？；（2）她对冰面的压强p=？
解：（1）她在比赛过程中的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1500m}{139s}$≈10.8m/s；
（2）周洋对冰面的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
她对冰面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=3×10⁵Pa．
答：（1）她在比赛过程中的平均速度为10.8m/s；
（2）她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时对冰面的压强为3×10⁵Pa．

点评 此题主要考查的是学生对速度、重力、压强计算公式的理解和掌握，基础性题目．关键是知道穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时对冰面的压力等于其总重力．