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球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，使表面的冰熔化成薄薄的一層水，請你解釋一下這樣做的原因．

（2）某次從投擲線以3m/s速度推出的冰壺，經15s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多少？

（3）冰壺由花崗巖鑿磨而成，花崗巖的密度為2.5×103kg/m3，該冰壺的體積為8dm3，則該冰壺的質量是多少？該冰壺所受重力的大小是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）用冰刷掃冰，用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的內能增加、溫度升高，達到冰的熔點熔化成水，存在于冰面和冰壺之間減小了冰壺滑行時的摩擦力；從而減慢冰壺運動狀態的改變．（2）2m/s；（3）200N．

【解析】解答：(1)用冰刷掃冰，用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的內能增加、溫度升高，達到冰的熔點熔化成水，存在于冰面和冰壺之間減小了冰壺滑行時的摩擦力；從而減慢冰壺運動狀態的改變；(2)冰壺運動的平均速度＝2m/s；(3)冰壺的體積V＝8dm3＝8×103m3，由ρ可得,冰壺的質量m＝ρV＝2.5×103kg/m3×8×103m3＝20kg，冰壺的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N.