Question

在第21屆冬奧會比賽中王濛奪得短道速滑女子冠軍，她成為冬奧會上的新晉三冠王．
（1）王濛在冰場上曲線滑行時（如圖），冰場上的部分冰會

熔化

（填一物態變化名稱），這一過程中冰的內能

增加

．
（2）如果王濛的質量是60千克（包括鞋）．她站在冰面上時，與冰面的總接觸面積約為l5厘米²，她對冰面的壓強是

4×10⁵

帕．
（3）王濛在冰面上滑行時，冰刀所經過的地方會出現水痕，從冰刀的設計與普通鞋不同，你猜想冰的熔點隨著壓強的增大而

降低

（填升高或降低）．

Answer 1

分析：①做功和熱傳遞兩種方式對改變內能是等效；內能改變會引起物體的哪方面的變化是取決于物體當時的溫度和狀態．增加的內能可能升高溫度，也可能發生狀態變化．
②明確王濛同學對冰面的壓力就是其本身的重力，根據公式 P=

F

S

可求她對冰面的壓強．
③冰刀鞋與冰面的接觸面積要比普通的鞋小得多，然后結合決定壓強大小的因素，即可知道對冰的壓強大小的變化．使冰的熔點發生變化．

解答：解：（1）王濛在冰場上曲線滑行時，穿的冰刀對冰做了功，所以冰的內能增加，增加的內能不會使冰的溫度升高，會使它的狀態發生改變，即發生熔化現象，變為液態的水．
（2）王濛對冰面的壓力是：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
受力面積是S=15cm²=15×10^-4m²=1.5×10^-3m²，
∴她對冰面的壓強是P=

F

S

=

600N

1.5×10-3m2

=4×10⁵帕．
（3）在人對冰的壓力一定的前提下，冰刀減小了與冰面的接觸面積，從而增大了壓強．這樣就使部分冰熔化成水，從而水將冰刀與冰面分開，由此可以猜想：冰的熔點與壓強有關，且壓強越大，熔點越低．
故答案為：（1）熔化，增加；（2）4×10⁵；（3）降低．

點評：此題主要考查學生對壓強的大小及其計算的理解和掌握，在解答時，各物理量要注意統一使用國際單位制單位；冰刀鞋與普通鞋的不同是解決第（3）題的突破口．