Question

3．如图是2015年世界花样滑冰锦标赛的场景，质量为75Kg的男运动员将质量为50Kg的女运动员举起1.0m的过程中，男运动员对女运动员做了490J的功．如果他们按如图所示的姿势保持了2s，则男运动员又对女运动员做了0J的功．已知男运动员每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是2cm²，图中他穿着冰鞋双脚站在水平冰面的压强为3.0625×10⁶ Pa．

Answer 1

分析 （1）男运动员将女运动员举起1.0m，克服女运动员体重做功，根据W=Gh=mgh求出男运动员做的功；
（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离；
（3）男运动员对冰面的压力等于总重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出压强．

解答 解：（1）男运动员对女运动员做的功：
W=G_女h=m_女gh=50kg×9.8N/kg×1.0m=490J；
（2）他们按如图所示的姿势保持了2s，男运动员对女运动员有向上的举力，但是没有在力的方向上移动距离，所以男运动员对女运动员做的功为0J；
（3）男运动员对冰面的压力：
F=G_总=m_总h=（m_男+m_女）h=（75kg+50kg）×9.8N/kg=1225N，
对冰面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1225N}{2×2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.0625×10⁶Pa．
故答案为：490；0；3.0625×10⁶．

点评 此题主要考查的是学生对功的两个必要因素和功、压强计算公式的理解和掌握，难度不大．