四、 计算题
9. 如图8所示,小明蹬着滑板车在水平地面上滑行,根据所学知识回答下列问题。(g取10 N/kg)
(1)小明的质量是35 kg,求小明所受重力为多少?
(2)滑板车的质量是4 kg,车轮与水平地面的总接触面积是$3× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2$。当小明双脚离地滑行时,水平地面受到的压强为多大?

9. 如图8所示,小明蹬着滑板车在水平地面上滑行,根据所学知识回答下列问题。(g取10 N/kg)
(1)小明的质量是35 kg,求小明所受重力为多少?
(2)滑板车的质量是4 kg,车轮与水平地面的总接触面积是$3× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2$。当小明双脚离地滑行时,水平地面受到的压强为多大?
答案
9.(1)350 N (2)$1.3× 10^6$ Pa
解析
【分析】
本题考查重力和压强的计算,解题思路:(1)利用重力公式$G=mg$,代入小明的质量和$g$的值,计算小明所受重力;(2)先计算小明和滑板车的总重力,水平地面上压力等于总重力,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入总压力和接触面积,计算地面受到的压强。
【解析】
(1)已知小明的质量$m_{人}=35\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力公式$G=mg$,小明所受重力:
$G_{人}=m_{人}g=35\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=350\ \mathrm{N}$。
(2)滑板车的重力:
$G_{车}=m_{车}g=4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=40\ \mathrm{N}$。
当小明双脚离地滑行时,水平地面受到的压力等于小明和滑板车的总重力,即:
$F=G_{总}=G_{人}+G_{车}=350\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=390\ \mathrm{N}$。
已知车轮与地面总接触面积$S=3×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,水平地面受到的压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{390\ \mathrm{N}}{3×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1.3×10^6\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
(1)350 N;(2)$1.3×10^6\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题为初中力学基础计算题,考查重力、压强的基本公式应用,需注意水平面上压力等于总重力,计算时单位统一,属于易得分题型。
【难度系数】
0.6
本题考查重力和压强的计算,解题思路:(1)利用重力公式$G=mg$,代入小明的质量和$g$的值,计算小明所受重力;(2)先计算小明和滑板车的总重力,水平地面上压力等于总重力,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入总压力和接触面积,计算地面受到的压强。
【解析】
(1)已知小明的质量$m_{人}=35\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力公式$G=mg$,小明所受重力:
$G_{人}=m_{人}g=35\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=350\ \mathrm{N}$。
(2)滑板车的重力:
$G_{车}=m_{车}g=4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=40\ \mathrm{N}$。
当小明双脚离地滑行时,水平地面受到的压力等于小明和滑板车的总重力,即:
$F=G_{总}=G_{人}+G_{车}=350\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=390\ \mathrm{N}$。
已知车轮与地面总接触面积$S=3×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,水平地面受到的压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{390\ \mathrm{N}}{3×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1.3×10^6\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
(1)350 N;(2)$1.3×10^6\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题为初中力学基础计算题,考查重力、压强的基本公式应用,需注意水平面上压力等于总重力,计算时单位统一,属于易得分题型。
【难度系数】
0.6
五、简答题
10. 篆刻艺术展方寸,中华文化永传承。中国篆刻是由书法和镌刻相结合的中国古代印章制作技艺发展而来的,具有丰富的文化内涵,是我国优秀传统文化的典型符号之一。图9是篆刻刀在印章上刻字的情形,请你运用所学物理知识解释,为什么要将篆刻刀刀口做得很锋利?

10. 篆刻艺术展方寸,中华文化永传承。中国篆刻是由书法和镌刻相结合的中国古代印章制作技艺发展而来的,具有丰富的文化内涵,是我国优秀传统文化的典型符号之一。图9是篆刻刀在印章上刻字的情形,请你运用所学物理知识解释,为什么要将篆刻刀刀口做得很锋利?
答案
10. 篆刻刀刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强
解析
【分析】要解释篆刻刀刀口锋利的原因,需结合压强的相关知识:压强大小由压力和受力面积决定,公式为$ p=\frac{F}{S} $。篆刻时需要刀更容易切入印章,需增大压强,因此从压强的影响因素入手,当压力一定时,减小受力面积可增大压强,据此分析刀口锋利的作用。
【解析】根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,压强与压力、受力面积有关。篆刻刀使用时,对印章的压力是一定的,将刀口做得很锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使篆刻刀更容易切入印章,便于完成刻字操作。
【答案】篆刻刀刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【知识点】压强、增大压强的方法
【点评】本题结合生活中的篆刻实例,考查压强知识的实际应用,属于基础题,体现了物理知识与生活的紧密联系,需要学生掌握压强的影响因素并能联系实际分析。
【难度系数】0.6
【解析】根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,压强与压力、受力面积有关。篆刻刀使用时,对印章的压力是一定的,将刀口做得很锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使篆刻刀更容易切入印章,便于完成刻字操作。
【答案】篆刻刀刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【知识点】压强、增大压强的方法
【点评】本题结合生活中的篆刻实例,考查压强知识的实际应用,属于基础题,体现了物理知识与生活的紧密联系,需要学生掌握压强的影响因素并能联系实际分析。
【难度系数】0.6
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