Question

【題目】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

【答案】
（1）解：正方體對(duì)沙地的壓強(qiáng)為：

p= = =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，說明壓強(qiáng)相等，即p′=p=1.5×105Pa．

（2）解：野牛與地面的接觸面積是S=4×200cm2=800cm=0.08m2

由p= 可知野牛受到的重力：

G=F′=p′S=1.5×105Pa×0.08m2=1.2×104N．

m= =1.2×103kg

【解析】（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= 即可求出質(zhì)量．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用重力的計(jì)算和壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握重力的計(jì)算公式：G=mg；壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）．