Question

（2010?崇明縣二模）國慶上海彩車上東方明珠等上海地標性建筑都得到展現，如圖所示．世博中國館的上面吉祥物海寶正展開雙臂招搖著 著．若海寶的質量為160千克，每只腳為0.4米²，中國館的質量為1000千克，頂部的面積為12米²，四根柱子與花車的接觸面積為2米²，試求：
（1）海寶對中國館的壓強是多大？這個壓強相當于多少米水柱產生的壓強？
（2）圖中的世博中國館對彩車的壓強是多大？
（3）若在世博中國館頂部放兩個形狀相同的海寶，且要求圖中的世博中國館對彩車的壓強保持 不變，則定性完整分析對海寶和世博中國館結構有何要求？

Answer 1

分析：（1）海寶對中國館的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，根據P=

F

S

求出對中國館的壓強；根據P=ρgh求出相當于多少米水柱產生的壓強；
（2）世博中國館對彩車的壓力等于海寶和中國館的重力，根據G=mg求出其大小，再根據P=

F

S

求出世博中國館對彩車的壓強；
（3）放兩個形狀相同的海寶且要求世博中國館對彩車的壓強保持不變，根據P=

F

S

可知應從增大受力面積和減小壓力方面進行考慮．

解答：解：（1）海寶對中國館的壓強：
P=

F

S

=

mg

S

=

160kg×9.8N/kg

2×0.4m2

=1960Pa；
產生的壓強相當于水柱的高度：
h=

P

ρg

=

1960Pa

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=0.2m．
答：海寶對中國館的壓強為1960Pa，這個壓強相當于0.2米水柱產生的壓強．
（2）世博中國館對彩車的壓強：
P′=

F′

S′

=

(m+M)g

S′

=

(1000kg+160kg)×9.8N/kg

2m2

=5684Pa．
答：世博中國館對彩車的壓強為5684Pa．
（3）增加柱子與彩車的接觸面積或選用密度更小的材料制作海寶．

點評：本題考查了固體重力的計算、液體壓強的計算、壓強的計算和公式的應用，關鍵是公式及其變形的應用，難點是求壓強時受力面積的判斷．