Question

7．已知某河面上的冰能承受的压强是3×10⁴Pa，一个人的质量是60kg，每只鞋底的面积都是150cm²．通过有关计算回答问题（取g=10N/kg）：
（1）此人对地面的压力多大？
（2）通过计算判断此人能不能从冰上走过河？
（3）若他在冰上行走时发现冰有破裂迹象时，他采取的最简单办法是什么？

Answer 1

分析 （1）此人对地面的压力等于其自身重力，利用G=mg求出；
（2）人行走时是一只鞋底与冰面接触，算出此时压强与3×10⁴Pa比较即可．
（3）人的重力一定，对冰面的压力一定，所以他应该想法增大受力面积来减小压强．

解答 解：
（1）此人对地面的压力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）此人行走时单脚接触冰面，所以S=150cm²=1.5×10^-2m²，
此人行走时对冰面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{1.5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa＞3×10⁴Pa，
所以，此人不能从冰上走过河．
（3）根据p=$\frac{F}{S}$可知，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强，因此，若他在冰上行走时发现冰有破裂迹象时，他采取的最简单办法是趴下爬过去．
答：（1）此人对地面的压力600N；
（2）通过计算可知此人不能从冰上走过河；
（3）若他在冰上行走时发现冰有破裂迹象时，他采取的最简单办法是趴下爬过去．

点评 解答此类题目的关键是掌握增大或减小压强的方法，人站在冰面上，防止落入水中，就要减小冰承受的压强，怎样减小压强，就是此题的突破口；此类题目贴近生活实际，便于激发学生探究物理现象的兴趣．