例2 一名体重为600 N的中学生双脚站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积约为250$\mathrm{cm^{2}}$,他对地面的压强约为 ()
A.$1.2×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
B.$1.2×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
C.$1.2×10^{5}\ \mathrm{Pa}$
D.$1.2×10^{6}\ \mathrm{Pa}$
A.$1.2×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
B.$1.2×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
C.$1.2×10^{5}\ \mathrm{Pa}$
D.$1.2×10^{6}\ \mathrm{Pa}$
答案
解:
$ F = G = 600\ \mathrm{N} $
$ S = 2 × 250 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5 × 10^{-2}\ \mathrm{m^2} $
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可得:
$ p = \frac{600\ \mathrm{N}}{5 × 10^{-2}\ \mathrm{m^2}} = 1.2 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
答:他对地面的压强约为$ 1.2×10^{4}\ \mathrm{Pa} $,选B。
$ F = G = 600\ \mathrm{N} $
$ S = 2 × 250 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5 × 10^{-2}\ \mathrm{m^2} $
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可得:
$ p = \frac{600\ \mathrm{N}}{5 × 10^{-2}\ \mathrm{m^2}} = 1.2 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
答:他对地面的压强约为$ 1.2×10^{4}\ \mathrm{Pa} $,选B。
解析
【分析】
解题时首先理清思路:1. 中学生站在水平地面上,对地面的压力大小等于自身重力,无需额外推导压力;2. 注意题干说明是双脚站立,总受力面积是两只脚的接触面积之和,同时要把面积单位从平方厘米换算为国际单位平方米,保证公式中单位统一;3. 代入固体压强公式p=F/S计算出压强数值,匹配对应选项即可。要特别注意不能只代入单只脚的面积,也不能跳过单位换算直接计算,否则会得到错误结果。
【解析】
解:
① 确定人对地面的压力:水平地面上,人对地面的压力等于自身重力,即$F = G = 600\ \mathrm{N}$
② 计算总受力面积:双脚站立,总接触面积为两只脚的面积之和,完成单位换算:
$S = 2×250\ \mathrm{cm^2} = 500\ \mathrm{cm^2} = 500×10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}$
③ 代入压强公式计算:
根据压强定义式$p=\frac{F}{S}$,代入数据得:
$p=\frac{600\ \mathrm{N}}{5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}=1.2×10^4\ \mathrm{Pa}$
因此对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
压强公式计算;水平面压力等于重力;面积单位换算
【点评】
本题属于固体压强的基础估算题,是压强章节的常考题型,易错点集中在两处:一是误将单脚接触面积当作总受力面积,二是忘记将平方厘米转换为国际单位平方米,解题时只要注意受力面积的判断、保证单位统一,就可以轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.8
解题时首先理清思路:1. 中学生站在水平地面上,对地面的压力大小等于自身重力,无需额外推导压力;2. 注意题干说明是双脚站立,总受力面积是两只脚的接触面积之和,同时要把面积单位从平方厘米换算为国际单位平方米,保证公式中单位统一;3. 代入固体压强公式p=F/S计算出压强数值,匹配对应选项即可。要特别注意不能只代入单只脚的面积,也不能跳过单位换算直接计算,否则会得到错误结果。
【解析】
解:
① 确定人对地面的压力:水平地面上,人对地面的压力等于自身重力,即$F = G = 600\ \mathrm{N}$
② 计算总受力面积:双脚站立,总接触面积为两只脚的面积之和,完成单位换算:
$S = 2×250\ \mathrm{cm^2} = 500\ \mathrm{cm^2} = 500×10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}$
③ 代入压强公式计算:
根据压强定义式$p=\frac{F}{S}$,代入数据得:
$p=\frac{600\ \mathrm{N}}{5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}=1.2×10^4\ \mathrm{Pa}$
因此对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
压强公式计算;水平面压力等于重力;面积单位换算
【点评】
本题属于固体压强的基础估算题,是压强章节的常考题型,易错点集中在两处:一是误将单脚接触面积当作总受力面积,二是忘记将平方厘米转换为国际单位平方米,解题时只要注意受力面积的判断、保证单位统一,就可以轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.8
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