科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大

科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了脚印的石膏模型.回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克.把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克.在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克.(g取10N/kg)
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为______帕.
(2)大象的质量约为______千克.
使劲节水 1年前 已收到1个回答 举报

asdadwrrr 幼苗

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解题思路:(1)已知容器的底面积和容器和小钢珠的总质量,根据公式P=[F/S]可求行走时大象对地面的压强.
(2)同一张纸密度相同,厚度相同,已知边长10厘米的正方形纸片的质量,可求质量为40g时,脚印的面积,根据公式F=PS可求大象一个脚对地面的压力,进一步算出大象的重力,从而算出质量.

(1)容器和小钢珠的总重力G=mg=25kg×10N/kg=250N,
行走(两脚着地)时大象对地面的压强为P=[F/S]=[G
S容器=
250N
10×10−4m2=250000Pa.
(2)一块边长10厘米的正方形的面积为S1=10cm×10cm=100cm2,质量为m1=5g,质量为m2=40g的纸片的面积也就是大象一个脚印的面积S,因为ρ=
m1
S1h=
m2
S脚h,
所以大象一个脚印的面积为S=
m2S1
m1=
40g×100cm2/5g]=800cm2=0.08m2
大象行走时两只脚着地,
所以大象对地面的压力等于大象的重力,F=G=2PS=2×250000Pa×0.08m2=40000N
大象的质量为m=[G/g]=[40000N/10N/kg]=4000kg.
故答案为:250000;4000.

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;密度公式的应用.

考点点评: 本题考查压强和质量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最容易出错的是大象行走时是两只脚着地,不是四只脚,还考查学生对所学问题举一反三的能力.

1年前 追问

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使劲节水 举报

我的答案和你的一样,可是真正的答案是4x10的3次方呀
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