Question

【題目】一位同學(xué)參觀秦始皇兵馬俑時(shí)發(fā)現(xiàn)，秦俑腳下都踏踩著一塊正方形或長(zhǎng)方形的踏板，如圖所示。為了弄清這種制作的好處，她收集了一尊站立姿態(tài)兵馬俑的有關(guān)數(shù)據(jù)：體重（含踏板）1600N，踏板面積 1.6×10-2m2．問(wèn)：

（1）這尊兵馬俑（含踏板）的質(zhì)量是多少?（g 取 10N/kg）

（2）這尊兵馬俑豎放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?

（3）踏板的面積比雙腳面積大，這樣制作有什么好處?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

Answer 1

【答案】160kg, 1×104Pa。由于p==，在G不變的情況下，由雙腳觸地變?yōu)樘ぐ逯�地，由于踏板面積比雙腳面積大，從而減小了壓強(qiáng)，而達(dá)到保護(hù)兵馬俑及地面的目的。

【解析】

（1）這尊兵馬俑（含踏板）的質(zhì)量是m===160kg。

（2）這尊兵馬俑豎放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)

p====1×104Pa。

（3）由于p==，在G不變的情況下，由雙腳觸地變?yōu)樘ぐ逯�地，由于踏板面積比雙腳面積大，從而減小了壓強(qiáng)，而達(dá)到保護(hù)兵馬俑及地面的目的。

思路已知重力可根據(jù)G=mg求質(zhì)量。兵馬俑靜置于水平地面上，對(duì)地面的壓力等于其重力。壓力一定時(shí)使用腳踏板增大受力面積可減小壓強(qiáng)，任何材料都有一個(gè)承受壓強(qiáng)的最大程度，超過(guò)這個(gè)程度材料就會(huì)損壞。包括博物館的展廳也只有一定的承受壓強(qiáng)的能力，這樣制作可以起以保護(hù)兵馬俑和展廳地面作用。