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综合与实践
√答案 P12
阅读以下素材，探索完成任务。
极地探索，冰面行走是否安全
素材1：如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地机器人，机器人质量为500 kg。备注：极地机器人在冰面上的压力与重力相等。
素材2：重力$(G)=$质量$(m)×$重力系数$(g)$；
；压强$(p)=\frac{压力(F)}{受力面积(S)}$；重力系数$g≈10\ \mathrm{N/kg}$。
素材3：南极某处冰面能承受的最大压强为$1×10^4\ \mathrm{Pa}$。
解决问题
任务1：直接写出极地机器人对冰面的压强$p(\mathrm{Pa})$关于受力面积$S(\mathrm{m}^2)$的函数表达式。
任务2：为适应极地的不同应用环境，现将极地机器人改装成可更换$A,B,C$三种型号的履带(更换不同型号履带时，极地机器人整体质量保持不变)，$A,B,C$三种型号对应的每条履带的接触面积分别为$1000\ \mathrm{cm}^2,1200\ \mathrm{cm}^2,1500\ \mathrm{cm}^2$。利用函数的性质判断，极地机器人应更换哪种型号的履带方可安全通过该冰面。
任务3：综合学科知识，当科考人员在行走过程中遇到冰面破裂等危险时，请你写出一条建议帮助科考队员安全离开危险区。
√答案 P12
阅读以下素材，探索完成任务。
极地探索，冰面行走是否安全
素材1：如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地机器人，机器人质量为500 kg。备注：极地机器人在冰面上的压力与重力相等。
素材2：重力$(G)=$质量$(m)×$重力系数$(g)$；
；压强$(p)=\frac{压力(F)}{受力面积(S)}$；重力系数$g≈10\ \mathrm{N/kg}$。素材3：南极某处冰面能承受的最大压强为$1×10^4\ \mathrm{Pa}$。
解决问题
任务1：直接写出极地机器人对冰面的压强$p(\mathrm{Pa})$关于受力面积$S(\mathrm{m}^2)$的函数表达式。
任务2：为适应极地的不同应用环境，现将极地机器人改装成可更换$A,B,C$三种型号的履带(更换不同型号履带时，极地机器人整体质量保持不变)，$A,B,C$三种型号对应的每条履带的接触面积分别为$1000\ \mathrm{cm}^2,1200\ \mathrm{cm}^2,1500\ \mathrm{cm}^2$。利用函数的性质判断，极地机器人应更换哪种型号的履带方可安全通过该冰面。
任务3：综合学科知识，当科考人员在行走过程中遇到冰面破裂等危险时，请你写出一条建议帮助科考队员安全离开危险区。
答案
解:任务1 $p=\frac{5\ 000}{S}$.
已知 $G=500×10=5\ 000(\mathrm{N})$.
∵ 压强$(p)=\frac{压力(F)}{受力面积(S)}$,极地机器人在冰面上的压力与重力相等,
∴ $p=\frac{5\ 000}{S}$.
任务2 当 $p=1×10^4\ \mathrm{Pa}$ 时,
$S=\frac{5\ 000}{1×10^4}=0.5(\mathrm{m}^2)=5\ 000(\mathrm{cm}^2)$.
∵ 该机器人是四轮长航程极地机器人,
∴ 每条履带的接触面积为 $\frac{5\ 000}{4}=1\ 250(\mathrm{cm}^2)$.
∴ 该极地机器人应更换 C 型号的履带方可安全通过该冰面.
任务3 丢弃不重要的装备.(答案不唯一)
已知 $G=500×10=5\ 000(\mathrm{N})$.
∵ 压强$(p)=\frac{压力(F)}{受力面积(S)}$,极地机器人在冰面上的压力与重力相等,
∴ $p=\frac{5\ 000}{S}$.
任务2 当 $p=1×10^4\ \mathrm{Pa}$ 时,
$S=\frac{5\ 000}{1×10^4}=0.5(\mathrm{m}^2)=5\ 000(\mathrm{cm}^2)$.
∵ 该机器人是四轮长航程极地机器人,
∴ 每条履带的接触面积为 $\frac{5\ 000}{4}=1\ 250(\mathrm{cm}^2)$.
∴ 该极地机器人应更换 C 型号的履带方可安全通过该冰面.
任务3 丢弃不重要的装备.(答案不唯一)
