Question

2011年2月21日，“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站，考察船与中山站之间是一层海冰．科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站，载人履带车的质量为25t，每条履带与冰面的接触面积为2m²．为探测冰层的承受极限，科考队员把质量为280kg、底面积为4000cm²的钢锭压在水平冰层上，冰层恰好处于极限状态（有微小裂缝但无明显破裂）．问：
（1）冰层能承受的极限压强是多少？（g恒取10N/kg）
（2）通过计算判断履带车能否安全驶过冰层？

Answer 1

分析：（1）已知钢锭质量，根据公式G=mg可求钢锭的重力；钢锭对冰层的压力等于钢锭的重力；根据公式P=

F

S

可求冰层能承受的极限压强；
（2）已知履带车的质量，根据公式G=mg可求履带车的重力；履带车对冰层的压力等于履带车的重力；根据公式P=

F

S

可求履带车对冰层的压强；再与冰层能承受的极限压强相比较即可得出结论．

解答：解：（1）冰层能承受的极限压强P_大=

F钢

S钢

=

G钢

S钢

=

m钢g

S钢

=

280kg×10N/kg

4000×10-4m2

=7000Pa；
答：冰层能承受的极限压强是7000Pa．
（2）履带车对冰层的压强P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

25000kg×10N/kg

2×2m2

=62500Pa＞7000Pa；
所以履带车不能安全驶过冰层．
答：履带车不能安全驶过冰层．

点评：本题考查压强的计算，关键是公式的应用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．