Question

【題目】冰壺運動是冬奧會的比賽項目，如圖甲所示。冰道的左端有一個發球區，運動員在發球區邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度推出，使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行，冰道的右邊有一個圓形的營壘，如圖乙所示，以場地上冰壺最終靜止時距離營壘圓心O的遠近決定勝負，投擲線MN與營壘圓心O的距離是30m。

（1）比賽時運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，目的是填（“增大”或“減小”）滑動摩擦力，從而減慢冰壺運動狀態的改變。
（2）一次從投擲線以5m/s速度推出的冰壺，經10s剛好運動到營壘圓心O處，則這段時間冰壺運動的平均速度是m/s。
（3）冰壺由花崗巖鑿磨而成，質量為20Kg，與冰道接觸的底面積約為200cm2 ，冰壺的體積為8×10-3m3 ， 則這種花崗巖的密度為多少？冰壺對冰道的壓強是多少 ？（g = 10N/kg）

Answer 1

【答案】
（1）減小
（2）3
（3）200 N,1×104Pa
【解析】（1）用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的內能增大、冰的溫度升高，從而達到冰的熔點冰熔化成水，于是在冰面和冰壺之間形成一層水膜，減小了冰壺和冰面之間的摩擦力．

（2）冰壺運動的平均速度：v= =2m/s；

（3）組成冰壺的花崗巖的密度：ρ= =2.5×103kg/m3，

冰壺停在冰面上時對冰面的壓強：p= =1×104Pa．

故答案為：（1）減小；（2）3；（3）這種花崗巖的密度為2.5×103kg/m3，冰壺對冰道的壓強是1×104Pa．

（1）在冰面上形成水膜，可以減小摩擦力；
（2）根據速度公式v=求這段時間冰壺運動的平均速度；
（3）根據密度公式ρ=求組成冰壺的花崗巖的密度；冰壺對冰面的壓力等于冰壺的重力，根據公式p=求冰壺停在冰面上時對冰面的壓強．