Question

13．請(qǐng)閱讀下列材料，分析回答其中的問(wèn)題：（g=10N/kg）
大年初二，在山西平陸黃河濕地的天鵝湖旅游景區(qū)，正當(dāng)大家沉浸在賞風(fēng)景、觀天鵝的美好時(shí)刻時(shí)．突然間，天鵝仿佛受驚似的嘎嘎叫著，撲騰著翅膀四散飛起．
原來(lái)是一個(gè)姑娘不慎掉入水中．正在攝影的張帆順著大家手指的方向望去，一眼看到遠(yuǎn)處距岸邊約50米的地方，有位姑娘正在湖中的冰水交接處掙扎著，見(jiàn)此情形，他立刻摘下掛在脖子上的相機(jī)，徑直奔向落水女孩．
上了冰面他才意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性，黃河濕地的冰面已不結(jié)實(shí)，體重70kg的張帆每向前跑一步，腳下的冰面都會(huì)發(fā)出破裂的響聲，呈放射狀的裂紋四處擴(kuò)散，冰下的游魚(yú)也清晰可見(jiàn)．
看著在水中掙扎的姑娘，張帆迅速臥倒，整個(gè)身子趴在滿是天鵝糞的濕漉漉的冰面上，他手腳并用在冰面上匍匐爬行近百米，終于爬到了落水姑娘附近的冰面．
張帆拿著在奔跑途中撿到的紅繩子，扔向落水者，那姑娘在水中極盡全力把手伸向繩子，經(jīng)多次反復(fù)拋扔，繩子終于落在了姑娘手中．經(jīng)過(guò)了大約半小時(shí)的施救，已被冰水凍得全身發(fā)紫的姑娘終于被拖救上岸，送上了救護(hù)車(chē)，向平路縣城的醫(yī)院飛馳而去．
（1）如果張帆每只腳的面積為200厘米²，請(qǐng)計(jì)算張帆在冰面上奔跑時(shí)至少對(duì)冰面產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)？
（2）計(jì)算張帆用600牛的水平力拉著重為50kg的女孩往湖面結(jié)冰處水平勻速行走100米的過(guò)程中，共做了多少功？

Answer 1

分析 （1）張帆奔跑時(shí)，對(duì)冰面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，冰面受力面積為一只腳的著地面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)冰面的壓強(qiáng)；
（2）知道拉力和在拉力方向上移動(dòng)的距離，利用W=Fs求張帆做的功．

解答 解：
（1）張帆奔跑時(shí)，對(duì)冰面的壓力：
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
對(duì)冰面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×10⁴Pa；
（2）張帆做的功：
W=Fs=600N×100m=6×10⁴J．
答：（1）張帆在冰面上奔跑時(shí)至少對(duì)冰面產(chǎn)生3.5×10⁴Pa的壓強(qiáng)；
（2）張帆共做了6×10⁴J的功．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算和功的計(jì)算，關(guān)鍵是知道人奔跑時(shí)受力面積為一只腳的著地面積，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一．