2011年2月21日,“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰.科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为25t,每条履带与

发布时间:2020-08-08 16:59:25

2011年2月21日,“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰.科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为25t,每条履带与冰面的接触面积为2m2.为探测冰层的承受极限,科考队员把质量为280kg底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上,冰层恰巧处于极限状态(有微小裂隙但无明显破裂)、问:
(1)冰层能承受的极限压强是多少?(g取10N/kg)
(2)通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?

网友回答

解:(1)钢锭压在水平冰层上时的压力:
F钢=G钢=m钢g=280kg×10N/kg=2800N,
钢锭对冰面的压力及冰层能承受的极限压强:
pmax===7×104Pa;
(2)履带车对冰层的压力:
F车=G车=m车g=25×103kg×10N/kg=2.5×105N,
履带车对冰层的压强:
p===6.25×104Pa,
∵7×104Pa>6.25×104Pa,
∴履带车能安全驶过冰层.
答:(1)冰层能承受的极限压强是7×104Pa;
(2)履带车能安全驶过冰层.
解析分析:(1)已知钢锭质量,根据公式G=mg可求钢锭的重力;钢锭对冰层的压力等于钢锭的重力;根据公式p=可求冰层能承受的极限压强;
(2)已知履带车的质量,根据公式G=mg可求履带车的重力,履带车对冰层的压力等于履带车的重力,根据公式p=可求履带车对冰层的压强,再与冰层能承受的极限压强相比较即可得出结论.

点评:本题考查了压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,计算过程要注意单位的换算.
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