题目内容

有一个惊险的杂技节目是从人身上开过一辆载重汽车．这个节目是在仰卧在地上的大力士身上放一宽为4m左右、长为6m左右的木板，大力士的头在木板外，为了防止脚受伤，在靠近脚侧的木板下垫上木板．载重汽车从大力士身上横着开过，这时观众都为表演的大力士捏一把汗．可是汽车开过后，大力士安然无恙．细心的观众会发现当汽车开上大力士身上的木板时，木板支撑在人体和脚侧垫的木块上．一般载重汽车质量约为2t，在两个支撑点上，人体、木块各承担1t重，大力士身上的木板承担约10³N的压力，而且这10³N的压力大体均匀地分配给整个支承面．据测算，人体的表面积约为2.5m²，大力士身上的木板大约接触人体表面积的五分之一，即0.5m²．这样，
（1）请问：平均人体表面所承受的压强为多少？
（2）通过计算，你觉得这个压强对经过训练的人来说能够承受吗？简述理由．
（3）“反伪斗士”司马南曾经揭露过一个江湖骗术：一位气功大师仰躺在布满钉子且钉尖裸露朝上的钉板上，还要在肚子上压一块大石板，让人用大铁锤打．睡过钉板后，身上不留任何痕迹．对此表演，根据所学的物理知识，谈谈你的看法．

解：
（1）由题知，大力士身上的木板承担的压力F=10³N，受力面积S=0.5m²，
平均人体表面所承受的压强：
p= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2000Pa；
（2）我们知道，人站立在地面上对地面的压强在10000Pa左右，所以经过训练的人能承受这个压强；
（3）因为钉板上的钉子很多，气功师肚子承受的钉子的作用力面积较大，根据压强的定义公式p= $\text{[math]}$ ，当压力一定时，钉子对气功大师肚子的压强较小，所以身上不留任何痕迹．
答：（1）平均人体表面所承受的压强为2000Pa；
（2）经过训练的人能承受这个压强；
（3）同上．
分析：（1）知道大力士身上的木板承担的压力和受力面积，利用压强公式求平均人体表面所承受的压强；
（2）人站立在地面上对地面的压强在10000Pa左右，根据经验人站在人身上，人是能承受的，据此判断经过训练的人能否承受这个压强；
（3）压强跟压力大小和受力面积大小有关，减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积、减小压强，据此分析．
点评：本题考查了学生对压强公式的掌握和运用，分析时利用好压强定义式，注意控制变量法；了解并记住：人站立在地面上对地面的压强在10000Pa左右．