物理遍布速滑场

刘　琳

继2008年11月29日国际滑联短道速滑世界杯北京站王濛夺得女子500米冠军之后，2008年12月7日短道速滑世界杯日本站的比赛上再次刮起“濛旋风”。中国选手王濛以43.759秒的成绩第一个冲过终点，刘秋宏和老将付天余分别获得银牌和铜牌。

短道速滑比赛要求场地的室温在-3.3到-2.2摄氏度之间，在这种低温条件下，运动员需要注意保暖。比赛时，冰鞋要套上保温较好的鞋套，以防脚冻伤。速滑冰刀刀长刃窄，用滑度好﹑耐磨﹑硬度适宜的轻合金材料制成。冰刀的刀刃只有1 mm左右宽，与冰面接触的长度只有10 cm左右。

1． 下列各种现象对应的物态变化中，属于吸热过程的是（）

①运动员滑冰时，冰刀下面会出现一层水

②长时间使用的灯泡，钨丝变细

③冬天早上小草上出现霜

④水烧开时出现大量“白气”

A. ①② B. ②③

C. ③④ D. ①④

2． 下面几种现象中，属于增大压强的是（）

①菜刀钝了要磨得锋利

②铁轨铺在枕木上

③短道速滑运动员的冰鞋上装有冰刀

④书包用宽的肩带

A. ①② B. ①③

C. ②④ D. ②③

3. 运动员的鞋子在冰面上会留下一道道痕迹。如果冰面上有水的话，运动员很容易摔倒。因此，一般的比赛场地的室温都保持在-3.3到-2.2摄氏度之间。下列关于上述现象说法中，不正确的是（）

A． 鞋子在冰面上留下一道道痕迹，是因为冰鞋下面是很锋利的冰刀，接触面积小，压强大

B． 如果冰面上有水，运动员与冰面的接触面就更光滑，摩擦力更小

C． 冰面上有水，可能是由于鞋子上的冰刀与冰面的摩擦

D． 在-3.3到-2.2摄氏度之间时，冰的熔点降低了，因此冰不容易融化

4． 王濛在2008年11月２９日进行的２００８—２００９国际滑联短道速滑世界杯中国站比赛中，夺得了女子５００米的金牌。当冰面在冰刀的作用下，冰刀周围的冰发生________产生水。在冰刀离开后，水又能快速结成冰。由此，你能猜想到冰的熔点可能与_________________________有关。

5. 王濛在国际滑联短道速滑世界杯中国站比赛中双喜临门，既夺得了女子５００米的金牌，又两次打破该项目的世界纪录。在决赛中，王濛还滑出４２ s的佳绩，把自己刚刚创造的世界纪录再次刷新。

根据以上信息，完成下面几个问题：

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

（2）计算出王濛在决赛全程中的平均速度。

6. 短道速滑运动员的冰鞋上装有冰刀，冰刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有1 mm左右宽，与冰面接触的长度大概只有10 cm。若一个质量为50 kg的人穿上冰鞋站立在冰面上，请问人对冰面的压强为多大？（冰鞋质量忽略不计）

7． 冬季滑冰要选择安全的场地，在自然结冰的湖泊、江河、水塘滑冰，应选择冰冻结实，没有冰窟窿和裂纹、裂缝的冰面，要尽量在距离岸边较近的地方。若封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×10⁵ Pa，完成下列各小题。

（1）一同学的质量为40 kg，若每只脚与冰面的接触面积为250 cm²，则该同学能否安全地站在冰面上？若该同学穿上滑冰鞋，一只滑冰鞋与冰面的接触面积为1×10^-4 m²，问该同学能在这种冰面上安全地滑冰吗？

（2）如果在滑冰的过程中，冰突然有了裂纹，应采取什么措施才能避免发生事故？并指明用到的物理知识。