Question

16．灘涂上正在舉辦一場別開生面的“騎泥馬”比賽（如圖所示），只見小軒雙手捏住“泥馬”上的橫檔，一只腳跪在“泥馬”上，另一只腳用力蹬灘泥，“泥馬”就在灘涂上“疾行如飛”．已知小軒質量為62千克，“泥馬”的質量為10千克．（不考慮運動過程中泥對“泥馬”和人質量的影響）
（1）小軒以他所騎行的“泥馬”為參照物，他的運動狀態(tài)是靜止．（選填“運動”或“靜止”）
（2）小軒在運動過程中的某一時刻，一只腳跪在水平“泥馬”上，另一只腳懸在空中，“泥馬”對灘涂壓力的受力面積是0.4平方米，求此時“泥馬”對灘涂的壓強．
（3）比賽結束后，小軒要將“泥馬”抬到地面上，當雙腳踩到灘涂上時，立即陷入了及膝深的灘泥中，試解釋其原因．

Answer 1

分析 （1）在研究物體運動時，要選擇參照的標準，即參照物，物體的位置相對于參照物發(fā)生變化，則運動，不發(fā)生變化，則靜止．
（2）利用G=mg分別求出人和泥馬的重力，此時泥馬對灘涂的壓力等于總重力，又知受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$可求壓強；
（3）在壓力一定時，壓強與受力面積成反比．

解答 解：（1）小軒以他所騎行的“泥馬”為參照物，他與“泥馬”之間的位置沒有變化，所以他的運動狀態(tài)是靜止；
（2）人的重力G_人=m_人g=62kg×10N/kg=620N，
泥馬的重力G_馬=m_馬g=10kg×10N/kg=100N，
則人和泥馬對灘涂的壓力：
F=G_總=G_人+G_馬=620N+100N=720N，
此時“泥馬”對灘涂的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{720N}{0.4{m}^{2}}$=1800Pa；
（3）雙腳踩到灘涂上時，雙腳與灘涂的接觸面積遠小于“泥馬”與灘涂的接觸面積，在對灘涂壓力基本不變的前提下，由p=$\frac{F}{S}$知，雙腳對灘涂的壓強遠大于“泥馬”對灘涂的壓強，所以雙腳立即陷入灘泥中．
答：（1）靜止；
（2）此時“泥馬”對灘涂的壓強為1800Pa；
（3）在壓力基本不變時，受力面積大大減小，所以壓強明顯增大．

點評 此題考查運動和靜止的相對性、壓強的大小計算、功和功率的計算，關鍵是知道此時泥馬對海涂的壓力等于人和泥馬的總重力．