Question

冰壶运动是冬奥会的比赛项目，如图甲所示．冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度推出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右边有一个圆形的营垒，如图乙所示，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负，投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m．

（1）若冰壶的质量为质量为20kg，冰壶与冰面间的摩擦力为冰壶重力的0.015倍，经15s刚好运动到营垒圆心O处静止，则这段时间冰壶克服摩擦力做功的功率______W．
（2）冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，体积为8×10^-3m³，则这种花岗岩的密度为______g/cm³；停在冰面上时冰壶与冰道接触的底面积约为200cm²，冰壶对冰面的压强是______Pa．

Answer 1

解：（1）冰壶受到摩擦力：f=0.015G=0.015mg=0.015×20kg×10N/kg=3N，
根据图示可知，15s冰壶移动的距离为30m，则这段时间冰壶克服摩擦力做的功：W=fs=3N×30m=90J，
则这段时间冰壶克服摩擦力做功的功率：P===6W；
（2）组成冰壶的花岗岩的密度：
ρ===2.5×10³kg/m³=2.5g/cm³；
冰壶停在冰面上时对冰面的压强：
p====1×10⁴Pa．
故答案为：6；2.5；10⁴．
分析：（1）先根据摩擦力与重力的关系求出摩擦力的大小；然后从图中读出冰壶移动的距离，根据W=FS和P=求出冰壶克服摩擦力做功的公率．
（2）知道冰壶的质量和体积，利用密度公式ρ=求花岗岩的密度；冰壶对冰面的压力等于冰壶的重力，又已知受力面积，利用压强公式p=求冰壶停在冰面上时对冰面的压强．
点评：本题考查了学生对功、密度和压强公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于中档题型，要求灵活运用所学知识求解．