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18.羊皮筏由多具充氣的羊皮捆綁在支架上而制成,是黃河沿岸的民間保留下來的一種古老的擺渡工具.(g取10N/kg,ρ=1×103kg/m3
(1)如圖甲所示,人背著羊皮筏在河邊行走,羊皮筏總重為500N,人的質量為65kg,人一只腳的觸地面積約為200cm2,則人的行走時對地面的壓強約多少?
(2)如圖乙所示,該羊皮筏上乘坐了四名游客,設人的平均體重為600N.則羊皮筏排開水的體積是多少?

分析 (1)知道人的質量,根據G=mg求出人的重力,人背著羊皮筏在河邊行走,對地面的壓力等于自身重力和羊皮筏重力之和,又知道走路時人一只腳的觸地面積,根據p=$\frac{F}{S}$求出走路時對地面的壓強.
(2)羊皮筏漂浮在水面上,浮力與重力相等,則根據重力求出浮力,再根據阿基米德原理求出排開水的體積.

解答 解:(1)人的重力:G=mg=65kg×10N/kg=650N;
由于人背著羊皮筏在河邊行走,壓力:
F=G+G羊皮筏=650N+500N=1150N,
走路時對地面的壓強:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1150N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5.75×104Pa;
(2)該羊皮筏上乘坐了四名游客時:
G=G+G羊皮筏+4G學生=650N+500N+4×600N=3550N;
由F=ρgV可得羊皮筏排開水的體積:
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3550N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.355m3
答:(1)人的行走時對地面的壓強為5.75×104Pa;
(2)羊皮筏排開水的體積是0.355m3

點評 本題考查了重力、壓強和浮力的計算,關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等,利用好物體的浮沉條件和阿基米德原理.

練習冊系列答案
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B.重力勢能減小,動能增加,機械能減小
C.重力勢能減小,動能增加,機械能增大
D.重力勢能減小,動能增加,機械能不變

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