题目内容

【题目】看过浙江卫视真人秀节目《奔跑吧 兄弟》的大部分人都会对节目中的道具“指压板”印象深刻:明星们光着脚在指压板跑跑跳跳,为什么看起来那么痛苦呢?下面就让我们用数据来揭示其中的奥秘.假设某人的质量为60kg,他正常站在地面上时,脚对地面的压强为2×104Pa;若他站在某种指压板上时,他的双脚与该指压板的接触面积为80cm2 , 求:(g取10N/kg)
(1)当他正常站在地面上时,一只脚与地面的接触面积.
(2)当他双脚静止站在指压板上时,脚受到的压强.

【答案】
(1)解:当他正常站在地面上时,对地面的压力:

F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,

由p= 可得,受力面积:

S= = =0.03m2

一只脚与地面的接触面积:

S1= = =0.015m2


(2)解:当他双脚静止站在指压板上时处于平衡状态,受到的支持力和重力是一对平衡力,

所以,脚受到的支持力:

F支持=G=600N,

即脚受到的压力F′=600N,

则脚受到的压强:

p′= = =7.5×104Pa


【解析】(1)当他正常站在地面上时,对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据p= 求出受力面积,然后求出一只脚与地面的接触面积;(2)当他双脚静止站在指压板上时处于平衡状态,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,脚受到的支持力即为受到的压力,根据p= 求出脚受到的压强.
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa).

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