Question

（2013?闵行区一模）如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队员在附近遥控机器人．若机器人质量为500千克，每条履带与地面的接触面积为1000厘米²．则：
（1）机器人的重力为多少？
（2）若南极某处冰面能承受的压强为4.2×10⁴帕，该机器人能顺利通过该冰面吗？
（3）如果科考队员的质量为70千克，他双脚跟冰面接触面积为300厘米²，科考队员能在冰面上安全行走吗？

Answer 1

分析：（1）知道质量，根据G=mg求出机器人的重力；
（2）根据公式p=

F

S

=

G

S

求出机器人对冰面的压强，进行比较即可得出答案；
（3）知道质量，根据G=mg求出科考队员的重力，行走时与冰面的接触面积为单脚的面积，根据公式p=

F

S

=

G

S

求出科考队员对冰面的压强，进行比较即可得出答案

解答：已知：机器人质量为m₁=500kg，机器人与地面的接触面积为S₁=4×1000cm²=4000cm²=0.4m²，科考队员的质量m₂=70kg，他双脚跟冰面接触面积为S₂=

1

2

×300cm²=150cm²=0.015m²
求：（1）机器人的重力G₁=？；（2）机器人对冰面的压强p₁=？；（3）科考队员对冰面的压强p₂=？
解：（1）机器人的重力：G₁=m₁g=500kg×9.8N/kg=4900N；
（2）机器人对冰面的压强：p₁=

F1

S1

=

G1

S1

=

4900N

0.4m2

=1.225×10⁴Pa，
∵1.25×10⁴Pa＜4.2×10⁴Pa．
∴能通过．                          
（3）科考队员对冰面的压力：F₂=G₂=m₂g=70kg×9.8N/kg=686N，
p₂=

F2

S2

=

686N

0.015m2

≈4.5733×10⁴Pa，
∵4.5733×10⁴Pa＞4.2×10⁴Pa，
∴科考队员不能在冰面上安全行走．
答：（1）机器人的重力为4900N；
（2）该机器人能顺利通过该冰面；
（3）科考队员不能在冰面上安全行走．

点评：此题主要考查的是学生对重力、压力、压强计算公式的理解和掌握，明确放在水平地面的物体对地面的压力等于其重力是解决此题的关键．