Question

17．2010年温哥华冬奥会上，王濛在短道速滑项目中勇夺三金，成为名副其实的“三冠王”，也为祖国争得了荣誉．如图是王濛专注比赛的情景，请运用所学知识回答问题：
（1）当王濛一听到发令枪响时，似离弦之箭，冲在最前列．请问听觉是在人体大脑部位产生的．
（2）鞋底全部是精致碳纤维制成．碳纤维是一种力学性能优异的新材料，含碳量高于90%，它的比重不到钢的$\frac{1}{4}$，碳纤维树脂复合材料抗拉强度是钢的7～9倍，碳纤维是B
A．金属材料        B．无机非金属材料
C．有机合成材料    D．新型材料
（3）她的速滑鞋冰刀刀体厚度只有1.4mm，长约40cm，重约3千克，而王濛体重58千克，当她穿着这双“战靴”站在起跑线上准备比赛时，对地面的压强大约是多少？（g取10N/Kg）

Answer 1

分析 （1）外界的声波经过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动，振动通过听小骨传到内耳，刺激耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动，神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉；
（2）根据材料的分类来分析解答，材料主要包括非金属材料、有机合成材料、金属材料以及复合材料等；
（3）站在起跑线上准备比赛时，对地面的压力等于冰刀和自身重力之和，根据G=mg求出其大小，再根据题意求出受力面积的大小，利用p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强．

解答 解：（1）听觉是在人体的大脑部位产生的；
（2）碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材，属于无机非金属材料；
（3）站在起跑线上准备比赛时，对地面的压力：
F=G=（m_人+m_冰刀）g=（58kg+3kg）×10N/kg=610N，
受力面积：
S=1.4×10^-3m×40×10^-2m×2=1.12×10^-3m²，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{610N}{1.12×1{0}^{-3}{m}^{2}}$≈5.45×10⁵Pa．
答：
（1）大脑；
（2）B；
（3）对地面的压强大约是5.45×10⁵Pa．

点评 本题利用冬奥会上短道速滑项目中运动员王濛为载体，考查了听觉的形成、材料的分类和压强的计算，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．