Question

3．中国选手李坚柔在索契冬奥会短道速滑女子500米决赛中为中国体育代表团获得本届冬奥会首金，如图所示为她在冰场上滑行的情景，回答下列问题（g取10N/kg）
（1）若李坚柔体重55kg，每个冰刀与地面的接触面积是5cm²，当她单脚着地时，对冰面的压强是多大？
（2）滑冰过程中包含很多物理知识，请你写出其中两条．

Answer 1

分析 （1）知道李坚柔的体重m，利用G=mg求其重力，对冰面的压力等于重力，知道每个冰刀与地面的接触面积，利用压强定义式求当她单脚着地时，对冰面的压强；
（2）力可以改变物体的运动状态；改变物体内能的两种途径：做功和热传递．

解答 解：
（1）李坚柔对冰面的压力：
F=G=mg=55kg×10N/kg=550N，
单脚着地时，李坚柔对冰面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{550N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×10⁶Pa；
（2）比赛中李坚柔不断用脚向后蹬地以获得较大的速度，说明了力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态；
冰刀在冰面上滑动时，摩擦生热，将机械能转化为内能，内能增加，通过做功的方式增加了冰面的内能．
答：（1）当她单脚着地时，对冰面的压强为1.1×10⁶Pa；
（2）滑冰过程中包含很多物理知识：力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态．

点评 本题考查了压强的计算、力可以改变物体的运动状态以及做功改变物体的内能，属于基础知识考查范围．