Question

5．有一個(gè)人的質(zhì)量為60千克，他每只鞋底的面積是200厘米²，問(wèn)：
①他能否從能夠承受最大壓強(qiáng)是2×10⁴帕的冰面上走過(guò)去？
②當(dāng)他站在這個(gè)冰面上時(shí)，他身上最多可以背多重的物體？

Answer 1

分析 ①人對(duì)冰的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為一只鞋底的面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)冰面的壓強(qiáng)，然后與冰承受的最大壓強(qiáng)相比較得出答案；
②當(dāng)他站在這個(gè)冰面上時(shí)，知道冰面能承受的最大壓強(qiáng)，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出人和物體的最大重力之和，然后減去自身的重力即為他最多能背物體的重．

解答 解：①人對(duì)冰面的壓力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
人在冰面上行走時(shí)，受力面積為一只鞋底的面積，
則對(duì)冰面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3×10⁴Pa＞2×10⁴Pa，
所以，他不能從冰面上走過(guò)去；
②當(dāng)他站在這個(gè)冰面上時(shí)，受力面積為兩只鞋底的面積之和，
則人和物體的最大重力之和：
G_總=F_總=p_大S′=2×10⁴Pa×200×10^-4m²×2=800N，
他最多能背物體的重：
G_物=G_總-G_人=800N-600N=200N．
答：①他不能從能夠最大承受壓強(qiáng)是2×10⁴帕的冰面上走過(guò)去；
②當(dāng)他站在這個(gè)冰面上時(shí)，他身上最多可以背200N的物體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算和壓強(qiáng)公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道人站立時(shí)受力面積為兩只腳的著地面積，行走時(shí)受力面積為一只腳的著地面積．