Question

1．某科學(xué)考查隊(duì)在我國(guó)西南地區(qū)進(jìn)行野外科學(xué)考查時(shí)，發(fā)現(xiàn)了我國(guó)特有的野牛的蹤跡，他們測(cè)量出野牛在水平沙地上四腳站立時(shí)留下的每個(gè)腳印的面積為200cm²，深度為1.8cm，考查他對(duì)該沙地進(jìn)行抗壓實(shí)驗(yàn)，用底面積為100cm²的正方體壓入沙地，要使物體壓入沙地的深度達(dá)到野牛腳印的深度，該物體對(duì)沙地的壓力要達(dá)到1500N．請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：
（1）野牛對(duì)沙地的壓強(qiáng)為多少？
（2）野牛的質(zhì)量為多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由題知，物體對(duì)沙地產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于野牛對(duì)沙地的壓強(qiáng)，求出物體對(duì)沙地的壓強(qiáng)；
（2）野牛站在水平沙地上，對(duì)地面的壓力等于其重力，知道一個(gè)腳印的面積，就可以知道野牛與沙地的總接觸面積，利用公式F=pS就可計(jì)算野牛對(duì)沙地的壓力，利用m=$\frac{G}{g}$即可求出質(zhì)量．

解答 解：（1）正方體對(duì)沙地的壓強(qiáng)為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1500N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa．
由題意知，用底面積100cm²，正方體可使沙地達(dá)到相同深度，說(shuō)明壓強(qiáng)相等，即p′=p=1.5×10⁵Pa．
（2）野牛與地面的接觸面積是S=4×200cm²=800cm=0.08m²
由p=$\frac{F}{S}$可知野牛受到的重力：
G=F′=p′S=1.5×10⁵Pa×0.08m²=1.2×10⁴N．
m=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=1.2×10³kg．
答：（1）野牛對(duì)沙地的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa．
（2）野牛的質(zhì)量為1.2×10³kg．

點(diǎn)評(píng) 此題考查壓力、及重力與壓力的區(qū)別，壓強(qiáng)公式、重力公式的應(yīng)用，根據(jù)題意得出物體對(duì)沙地產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于野牛對(duì)沙地的壓強(qiáng)是解答此題的關(guān)鍵．