Question

3．如圖是2015年世界花樣滑冰錦標賽的場景，質量為75Kg的男運動員將質量為50Kg的女運動員舉起1.0m的過程中，男運動員對女運動員做了490J的功．如果他們按如圖所示的姿勢保持了2s，則男運動員又對女運動員做了0J的功．已知男運動員每只冰鞋的冰刀和冰面的接觸面積是2cm²，圖中他穿著冰鞋雙腳站在水平冰面的壓強為3.0625×10⁶ Pa．

Answer 1

分析 （1）男運動員將女運動員舉起1.0m，克服女運動員體重做功，根據(jù)W=Gh=mgh求出男運動員做的功；
（2）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離；
（3）男運動員對冰面的壓力等于總重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓強．

解答 解：（1）男運動員對女運動員做的功：
W=G_女h=m_女gh=50kg×9.8N/kg×1.0m=490J；
（2）他們按如圖所示的姿勢保持了2s，男運動員對女運動員有向上的舉力，但是沒有在力的方向上移動距離，所以男運動員對女運動員做的功為0J；
（3）男運動員對冰面的壓力：
F=G_總=m_總h=（m_男+m_女）h=（75kg+50kg）×9.8N/kg=1225N，
對冰面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1225N}{2×2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.0625×10⁶Pa．
故答案為：490；0；3.0625×10⁶．

點評 此題主要考查的是學生對功的兩個必要因素和功、壓強計算公式的理解和掌握，難度不大．