Question

【題目】2018年3月4日凌晨，伯明世界室內田徑錦標賽男子60米的決賽中。中國飛人蘇炳添以6秒42的成績打破亞洲紀錄揣得銀牌，創造了亞洲短跑選手在世界大賽中的最好成績。

（1）蘇炳添在比賽過程中受到的平均阻力與平均速度的關系滿足F阻＝kv．若k＝15N/（ms﹣1），求比賽全程蘇炳添的平均速度和克服阻力所做的功（計算結果保留到小數點后一位）。

（2）如果蘇炳添的質量是70kg，每只的面積為200cm2．求：蘇炳添站在獎臺上對臺面的壓強（g取10N/kg）。

（3）如圖是蘇炳添沖刺的瞬間。請你用所學的物理知識解釋蘇炳沖到終點時還要繼續向前跑一段距離的原因。

Answer 1

【答案】（1）比賽全程蘇炳添的平均速度為9.3m/s；克服阻力所做的功8370J；（2）蘇炳添站在獎臺上對臺面的壓強為1.75×104Pa；（3）蘇炳添沖到終點時，由于慣性還會繼續保持原來的運動狀態向前運動一段距離。

【解析】

（1）根據速度v＝計算；由功的計算公式可以求克服阻力做的功；（2）知道人的質量，根據G＝mg求出其重力；他在站立時對地面的壓力等于自身的重力，受力面積為兩只腳與地面的接觸面積之和，根據p＝算出對地面的壓強；（3）物體能夠保持原來運動狀態不變的性質叫做慣性，任何物體都具有慣性。

（1）蘇炳添在比賽全程中的平均速度： v＝＝＝9.3m/s；由題意可知，受到的平均阻力： F阻＝kv＝15N/（ms﹣1）×9.3m/s＝139.5N，則比賽全程蘇炳添克服阻力所做的功： W＝F阻S＝139.5N×60m＝8370J。（2）蘇炳添的重力： G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N；他在站立時對臺面的壓力： F＝G＝700N，對臺面的壓強： p＝＝＝1.75×104Pa。(3)蘇炳添沖到終點時，由于慣性還會繼續保持原來的運動狀態向前運動一段距離。