题目内容
14．
现代家具越来越重视“人体工学”的设计，如图（a）所示的电脑椅，当人向后靠时就比端坐在椅子上要舒服，如图（b）、（c）所示．下表中数据为重500牛的人使用电脑椅时的一些参数．求：（1）椅子所受的重力．
（2）计算人端坐在椅子上时对座垫的压强，说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因（根据计算回答）．
（3）人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强．
| 椅子的质量 | 10kg |
| 人端坐在椅子上时的受力面积 | 8×10-2m2 |
| 人端坐在椅子上时对座垫的压力 | 320N |
| 人向后靠时对座垫的压强 | 2000Pa |
| 每个轮子的受力面积 | 4×10-4m2 |
分析 （1）已知椅子的质量，根据公式G=mg可求椅子的重力；
（2）已知人端坐在椅子上时对座垫的压力，根据公式p=$\frac{F}{S}$人端坐在椅子上时对座垫的压强，然后再与人向后靠时对座垫的压强相比较，即可得出结论；
（3）人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压力等于椅子和人的重力之和，根据公式p=$\frac{F}{S}$求出人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强．
解答 解：（1）椅子的重力G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；
（2）人端坐在椅子上时对座垫的压强p坐=$\frac{F}{S}$=$\frac{320N}{8×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4×103Pa＞2000Pa；
因为 p坐＞p后靠，所以后靠时比端坐时舒服；
（3）人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压力F′=320N+98N=418N；
人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强p′=$\frac{F′}{S′}$=$\frac{418N}{5×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.09×105Pa．
答：（1）椅子的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N；
（2）人端坐在椅子上时对座垫的压强p坐=4×103Pa＞2000Pa；
因为 p坐＞p后靠，所以后靠时比端坐时舒服；
（3）人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强p′=2.09×105Pa．
点评 本题考查重力、压力、压强的大小计算，要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．
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