Question

【題目】如圖所示是我國自主研發(fā)的四輪長航程極地漫游機(jī)器人，科考隊(duì)員在附近遙控機(jī)器人，若機(jī)器人的質(zhì)量為500kg，每條履帶與地面的接觸面積為1000cm2 ， （g=10N/kg）則：
（1）機(jī)器人的重力為多少？
（2）若南極某處冰面能承受的壓強(qiáng)為4.2×104Pa，該機(jī)器人能順利通過該冰面嗎？
（3）如果科考隊(duì)員的質(zhì)量為70kg，他每只腳跟冰面的接觸面積為150cm2 ， 科考隊(duì)員能在冰面上安全行走嗎？

Answer 1

【答案】
（1）解：機(jī)器人的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N
（2）解：機(jī)器人對冰面的壓強(qiáng)：

p機(jī)器= = = =1.25×104Pa；

因?yàn)閜機(jī)器＜p冰，所以機(jī)器人可以順利通過

（3）解：科考隊(duì)員對冰面的壓力：F人=G人=m人g=70kg×10N/kg=700N，

科考隊(duì)員在冰面上行走時(shí)，相當(dāng)于單腳著地，冰面的受力面積：S人=150cm2=150×10﹣4m2，

科考隊(duì)員對冰面的壓強(qiáng)：

p人= = =4.67×104Pa，

因?yàn)閜人＞p冰，所以人不能在冰面上行走

【解析】（1）已知機(jī)器人的質(zhì)量可求得其重力，機(jī)器人對水平地面的壓力等于本身的重力；（2）受力面積為四條履帶的總面積，根據(jù)公式p= 求機(jī)器人對冰面的壓強(qiáng)，與冰面能承受的壓強(qiáng)比較可知能否通過；（3）根據(jù)公式p= 求人對冰面的壓強(qiáng)，與冰面能承受的壓強(qiáng)比較可知能否通過．
【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水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）．