物理遍布速滑場

劉　琳

繼2008年11月29日國際滑聯(lián)短道速滑世界杯北京站王濛奪得女子500米冠軍之后，2008年12月7日短道速滑世界杯日本站的比賽上再次刮起“濛旋風(fēng)”。中國選手王濛以43.759秒的成績第一個沖過終點，劉秋宏和老將付天余分別獲得銀牌和銅牌。

短道速滑比賽要求場地的室溫在-3.3到-2.2攝氏度之間，在這種低溫條件下，運動員需要注意保暖。比賽時，冰鞋要套上保溫較好的鞋套，以防腳凍傷。速滑冰刀刀長刃窄，用滑度好﹑耐磨﹑硬度適宜的輕合金材料制成。冰刀的刀刃只有1 mm左右寬，與冰面接觸的長度只有10 cm左右。

1． 下列各種現(xiàn)象對應(yīng)的物態(tài)變化中，屬于吸熱過程的是（）

①運動員滑冰時，冰刀下面會出現(xiàn)一層水

②長時間使用的燈泡，鎢絲變細

③冬天早上小草上出現(xiàn)霜

④水燒開時出現(xiàn)大量“白氣”

A. ①② B. ②③

C. ③④ D. ①④

2． 下面幾種現(xiàn)象中，屬于增大壓強的是（）

①菜刀鈍了要磨得鋒利

②鐵軌鋪在枕木上

③短道速滑運動員的冰鞋上裝有冰刀

④書包用寬的肩帶

A. ①② B. ①③

C. ②④ D. ②③

3. 運動員的鞋子在冰面上會留下一道道痕跡。如果冰面上有水的話，運動員很容易摔倒。因此，一般的比賽場地的室溫都保持在-3.3到-2.2攝氏度之間。下列關(guān)于上述現(xiàn)象說法中，不正確的是（）

A． 鞋子在冰面上留下一道道痕跡，是因為冰鞋下面是很鋒利的冰刀，接觸面積小，壓強大

B． 如果冰面上有水，運動員與冰面的接觸面就更光滑，摩擦力更小

C． 冰面上有水，可能是由于鞋子上的冰刀與冰面的摩擦

D． 在-3.3到-2.2攝氏度之間時，冰的熔點降低了，因此冰不容易融化

4． 王濛在2008年11月２９日進行的２００８—２００９國際滑聯(lián)短道速滑世界杯中國站比賽中，奪得了女子５００米的金牌。當冰面在冰刀的作用下，冰刀周圍的冰發(fā)生________產(chǎn)生水。在冰刀離開后，水又能快速結(jié)成冰。由此，你能猜想到冰的熔點可能與_________________________有關(guān)。

5. 王濛在國際滑聯(lián)短道速滑世界杯中國站比賽中雙喜臨門，既奪得了女子５００米的金牌，又兩次打破該項目的世界紀錄。在決賽中，王濛還滑出４２ s的佳績，把自己剛剛創(chuàng)造的世界紀錄再次刷新。

根據(jù)以上信息，完成下面幾個問題：

（1）假設(shè)王濛在前半段路程中耗時25 s，求她在前半段的平均速度以及后半段的平均速度。

（2）計算出王濛在決賽全程中的平均速度。

6. 短道速滑運動員的冰鞋上裝有冰刀，冰刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有1 mm左右寬，與冰面接觸的長度大概只有10 cm。若一個質(zhì)量為50 kg的人穿上冰鞋站立在冰面上，請問人對冰面的壓強為多大？（冰鞋質(zhì)量忽略不計）

7． 冬季滑冰要選擇安全的場地，在自然結(jié)冰的湖泊、江河、水塘滑冰，應(yīng)選擇冰凍結(jié)實，沒有冰窟窿和裂紋、裂縫的冰面，要盡量在距離岸邊較近的地方。若封凍的江河冰面能承受的最大壓強是4×10⁵ Pa，完成下列各小題。

（1）一同學(xué)的質(zhì)量為40 kg，若每只腳與冰面的接觸面積為250 cm²，則該同學(xué)能否安全地站在冰面上？若該同學(xué)穿上滑冰鞋，一只滑冰鞋與冰面的接觸面積為1×10^-4 m²，問該同學(xué)能在這種冰面上安全地滑冰嗎？

（2）如果在滑冰的過程中，冰突然有了裂紋，應(yīng)采取什么措施才能避免發(fā)生事故？并指明用到的物理知識。