题目内容

现代家具越来越重视“人体工学”的设计,如图所示的电脑椅,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)椅子的重力.
(2)人端坐在椅子上时对座垫的压强,并据此说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因.
(3)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强.
椅子的质量(千克) 10
人端坐和向后靠时座垫的受力面积(米2) 8×10-2
人端坐在椅子上时对座垫的压力(牛) 320
人向后靠时对座垫的压强(帕) 2000
每个轮子的受力面积(米2) 4×10-4
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=
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=
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;
答:椅子的重力为98N;
(2)人端坐在椅子上时对座垫的压强p坐=
F
S
=
320N
8×10-2m2
=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′=
F′
S′
=
418N
5×4×10-4m2
=2.09×105Pa.
答:人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强为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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