某动物保护组织采集到了野牛的水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型.经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm.重量450g,对该沙地进行抗压实验.发现使沙地达到相同深的压强为2×105Pa．已知石蜡的密度ρ蜡=0.9×103kg/m3.试求:(1)这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积．(2)这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．某动物保护组织采集到了野牛的水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型，经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm，重量450g；对该沙地进行抗压实验，发现使沙地达到相同深的压强为2×10⁵Pa．已知石蜡的密度ρ_蜡=0.9×10³kg/m³，试求：
（1）这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积．
（2）这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力．
（3）这头野牛的质量．

分析（1）根据石蜡模型的质量和石蜡的密度可求出石蜡模型的体积，再除以平均厚度即为石蜡模型的面积，石蜡模型的面积即为这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积；
（2）根据沙地达到相同深度的压强为2×10⁵Pa和这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积；
利用压强公式变形即可求出野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力．
（3）此时这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力即为其重力，利用G=mg变形即可求出这头野牛的质量．

解答解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，石蜡模型的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{450g}{0.9g/c{m}^{3}}$=500cm³，
由V=Sh可得，牛一只脚与地面的接触面积（模型的底面积）：
S=$\frac{V}{h}$=$\frac{500c{m}^{3}}{2cm}$=250cm²，
因野牛在水平沙地上站立时四脚着地，
所以野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积为：s_总=4×250cm²=1000cm²=0.1m²；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，野牛站立时对地面的压力：
F=pS=2×10⁵Pa×0.1m²=2×10⁴N；
（3）野牛站在水平地面上，对地面的压力等于重力，
则这头野牛的重力G=F=2×10⁴N，
由G=mg可得，这头野牛的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=2000kg．
答：（1）这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积为0.1m²；
（2）这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力为2×10⁴N；
（3）这头野牛的质量为2000kg．

点评此题考查了密度公式、压强公式、重力公式的应用，根据题意得出模型对沙地产生的压强等于野牛对沙地的压强是解答此题的关键．

练习册系列答案

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1．

如图所示，城市高架道路的部分路段，两侧设有3米左右高的板墙，安装这些板墙的主要目的是（　　）

	A．	减小车辆噪声污染		B．	保护车辆行驶安全
	C．	增加高架道路美观		D．	阻止车辆废气外泄

2．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠在空气中称时重6N，浸没在水中称时重5.4N，则这项王冠浸没在水中所受的浮力为0.6N，它排开水的质量为0.06kg．g=10N/kg．

19．

小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是
（　　）

	A．	滑动变阻器的电阻允许调节的范围是l～20Ω
	B．	电流表示数的变化范围是0～1A
	C．	灯泡的最小功率是1.25W
	D．	该电路的最大功率是2.25W

6．

如图所示，一个男孩沿水平方向用20N的力推着一辆重100N的车匀速向西运动，车受到的阻力大小是20N；若用水平推力推停在地面上的汽车，但没有推动，这时推力等于汽车所受到的阻力（选填“大于”，“小于”或“等于”）．

16．为了准确测量心率下列方法最恰当的是（　　）

	A．	用停表测量1分钟内心跳的次数
	B．	连续测量3分钟内心跳的次数，再计算出1分钟内心跳的次数
	C．	用停表测量半分钟内心跳的次数再乘以2，求出1分钟内心跳的次数
	D．	分别用停表测量安静时和运动后1分钟内心跳的次数，再求出平均值

3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　）

20．

阅读短文，回答问题．
如图所示，目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统．风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用．
该型号路灯的部分技术参数如表，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，额定功率是指风速达到额定风速时风力发电机的输出功率．

风力发电	额定风速	4m/s
	额定功率	320W
	启动风速	2m/s
太阳能发电	平均输出功率	100W
	电池板面积	0.8m²
	光电转换效率	10%
路灯	额定电压	24V
	额定功率	50W
	效率	90%

（1）下列过程中，主要把电能转化为化学能的是D
A．太阳能发电 B．风力发电
C．路灯发光 D．蓄电池充电
（2）路灯正常工作时的电流为2.1A，10min内消耗的电能为3×10⁴J．
（3）中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，则此时太阳能电池板输出电能的实际功率约为120W．
（4）无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能只提供路灯照明，可使路灯正常工作12h．
（5）已知风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比．在平均风速为6m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电．此时，风力发电机的平均输出功率约为1080W．如果风力发电机一个晚上工作时间为8h，在这段时间内，通过风力发电使蓄电池储存的电能为8.24kW•h．

1．如图所示，L₁L₂并联，若开关S只控制灯L₂，则应将线M接在图中的A点．闭合开关，这时通过小灯泡L₂的自由电子定向移动的方向是C到D（选填“C到D”或“D到C”）．

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