有一個(gè)驚險(xiǎn)的雜技節(jié)目是從人身上開過一輛載重汽車.這個(gè)節(jié)目是在仰臥在地上的大力士身上放一寬為4m左右、長(zhǎng)為6m左右的木板,大力士的頭在木板外,為了防止腳受傷,在靠近腳側(cè)的木板下墊上木板.載重汽車從大力士身上橫著開過,這時(shí)觀眾都為表演的大力士捏一把汗.可是汽車開過后,大力士安然無恙.細(xì)心的觀眾會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)汽車開上大力士身上的木板時(shí),木板支撐在人體和腳側(cè)墊的木塊上.一般載重汽車質(zhì)量約為2t,在兩個(gè)支撐點(diǎn)上,人體、木塊各承擔(dān)1t重,大力士身上的木板承擔(dān)約103N的壓力,而且這103N的壓力大體均勻地分配給整個(gè)支承面.據(jù)測(cè)算,人體的表面積約為2.5m2,大力士身上的木板大約接觸人體表面積的五分之一,即0.5m2.這樣,
(1)請(qǐng)問:平均人體表面所承受的壓強(qiáng)為多少?
(2)通過計(jì)算,你覺得這個(gè)壓強(qiáng)對(duì)經(jīng)過訓(xùn)練的人來說能夠承受嗎?簡(jiǎn)述理由.
(3)“反偽斗士”司馬南曾經(jīng)揭露過一個(gè)江湖騙術(shù):一位氣功大師仰躺在布滿釘子且釘尖裸露朝上的釘板上,還要在肚子上壓一塊大石板,讓人用大鐵錘打.睡過釘板后,身上不留任何痕跡.對(duì)此表演,根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí),談?wù)勀愕目捶ǎ?/h1>
解:
(1)由題知,大力士身上的木板承擔(dān)的壓力F=10
3N,受力面積S=0.5m
2,
平均人體表面所承受的壓強(qiáng):
p=
=
=2000Pa;
(2)我們知道,人站立在地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)在10000Pa左右,所以經(jīng)過訓(xùn)練的人能承受這個(gè)壓強(qiáng);
(3)因?yàn)獒敯迳系尼斪雍芏,氣功師肚子承受的釘子的作用力面積較大,根據(jù)壓強(qiáng)的定義公式p=
,當(dāng)壓力一定時(shí),釘子對(duì)氣功大師肚子的壓強(qiáng)較小,所以身上不留任何痕跡.
答:(1)平均人體表面所承受的壓強(qiáng)為2000Pa;
(2)經(jīng)過訓(xùn)練的人能承受這個(gè)壓強(qiáng);
(3)同上.
分析:(1)知道大力士身上的木板承擔(dān)的壓力和受力面積,利用壓強(qiáng)公式求平均人體表面所承受的壓強(qiáng);
(2)人站立在地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)在10000Pa左右,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人站在人身上,人是能承受的,據(jù)此判斷經(jīng)過訓(xùn)練的人能否承受這個(gè)壓強(qiáng);
(3)壓強(qiáng)跟壓力大小和受力面積大小有關(guān),減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),增大受力面積、減小壓強(qiáng),據(jù)此分析.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用,分析時(shí)利用好壓強(qiáng)定義式,注意控制變量法;了解并記。喝苏玖⒃诘孛嫔蠈(duì)地面的壓強(qiáng)在10000Pa左右.