题目内容
【题目】发生在山区的大地震往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重威胁着下游群众的生命安全.若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到56m,水的密度为1.0×103 kg/m3。
(1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。
(2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6×105 Pa,那么最多还能允许水面上升多少米?
【答案】(1) 5.6×105Pa; (2) 4 m.
【解析】(1)湖堤底部受到的水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×56m=5.6×105Pa;
(2)设湖堤底部水的最大深度为H,
由p最大=ρgH可得,最大深度: .
水面最多还能上升的高度为:△h=H-h=60m-56m=4m.
答:(1)上述情况下湖堤底部受到的水的压强为5.6×105Pa.
(2)最多还能允许水面上升4m.
【题目】“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验,如图甲所示.把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力作用点.将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示.让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据.如表:
低头角度θ/° | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 |
细线拉力F/N | 0 | 7.3 | 14.0 | 20.2 | 25.0 |
(1)头颅模型质量为1kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N;如果真实头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N.
(2)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答 .
(3)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议: .