Question

15．质量为60kg，每只脚脚面积大约为150cm²的某运动员站在结了冰的河面上，已知冰面能够承受的最大压强为3×10⁴Pa，问：（g取10N/kg）
（1）该运动员站在上是否安全？
（2）该运动员能否安全地从冰面上走过？

Answer 1

分析 （1）人站在冰面上对冰面的压力等于其重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出他站立时对冰面的压强，得出结论；
（2）人在行走的过程中与冰面的接触面积为单脚，根据p=$\frac{F}{S}$求出他行走时对冰面的压强，得出结论．

解答 解：（1）运动员站立时与冰面的接触面积：
S₁=2×150cm²=300cm²=0.03m²，
他对冰面的压力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
他站立时对冰面的压强：
p₁=$\frac{F}{{S}_{1}}$=$\frac{600N}{0.03{m}^{2}}$=2×10⁴Pa，
因为站立时对冰面的压强小于冰面能够承受的最大压强，
所以，它能够站在这种冰面上；
（2）他行走时与冰面的接触面积：
S₂=150cm²=0.015m²，
他行走时对冰面的压强：
p₂=$\frac{F}{{S}_{2}}$=$\frac{600N}{0.015{m}^{2}}$=4×10⁴Pa，
因为行走时对冰面的压强大于冰面能够承受的最大压强，
所以，它不能在这种冰面上走过去．
答：（1）该运动员站在上是安全的；
（2）该运动员不能安全地从冰面上走过．

点评 本题主要考查的是学生对压强计算公式的理解和掌握，弄明白站立和行走时与冰面的接触面积是解决的关键．