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7.2014年12月27日,山東省菜陽市兩位漁民在冰湖捕魚時(shí)不慎落入冰窟,如圖.隨后被即將出國(guó)執(zhí)行維和任務(wù)的某步兵營(yíng)官兵通過“爬冰”方式成功營(yíng)救上來.若此時(shí)有裂縫的冰面最多能承受的壓強(qiáng)是200Pa,實(shí)施營(yíng)救的戰(zhàn)士體重60kg.問:
(1)戰(zhàn)士通過“爬冰”的方式靠近落水漁民,目的是增大受力面積減小壓強(qiáng);
(2)戰(zhàn)士爬冰時(shí)對(duì)冰面的壓力等于行走時(shí)對(duì)冰面的壓力(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)為了保證冰面不再碎裂,戰(zhàn)士身下的木板(質(zhì)量20kg)面積至少需要多大?

分析 (1)減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),增大受力面積減小壓強(qiáng);
(2)在水平面上自由靜止的物體所受的重力等于壓力;
(3)由壓強(qiáng)公式的變形公式計(jì)算與冰面的接觸面積,然后答題.

解答 解:(1)“爬冰”是為了通過在壓力一定時(shí),增加受力面積從而減小壓強(qiáng).
(2)自由在水平冰面上的戰(zhàn)士對(duì)冰面的壓力始終等于戰(zhàn)士的重力;重力不變,壓力不變.
(3)人要能在冰面安全爬行,戰(zhàn)士包括身下的木板總質(zhì)量
m=m1+m2=60kg+40kg=100kg;
則對(duì)冰面的壓力
F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
根據(jù)p=Fs可以知道,為了保證冰面不再破裂,則木板的面積:
s=FP=1000N200Pa=5m2
故答案為:(1)增大受力面積減小壓強(qiáng);(2)等于;(3)為保證冰面不再碎裂,戰(zhàn)士身下的木板(質(zhì)量20kg)面積至少需要5m2

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)重力的計(jì)算和壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的理解和掌握,解答此題時(shí)要注意審題應(yīng)完整仔細(xì),不能漏掉任何信息,如括號(hào)里面的要求.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)鉛筆的直徑為0.5mm
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(3)身高為1.63m
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