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现代家具越来越重视“人体力学”的设计,如图所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅...

现代家具越来越重视“人体力学”的设计,如图所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅子上要舒服,如图b、c所示.下表中数据为重500N的人使用电脑椅时的一些参数.(g=10N/kg)
椅子的质量(千克)10
人端坐和向后靠时座垫的受力面积(米28×10-2
人端坐在椅子上时对座垫的压力(牛)320
人向后靠时对座垫的压强(帕)2000
每个轮子的受力面积(米24×10-4
求:(1)椅子所受的重力为______;椅子脚上装有轮子是为了______
(2)计算人端坐在椅子上时对坐垫的压强,说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因.
(3)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强.

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(1)已知椅子的质量,根据公式G=mg可求椅子的重力.椅子脚上装有轮子,变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力. (2)已知座垫的受力面积和人端坐在椅子上时对座垫的压力,根据公式P=可求人端坐在椅子上时对坐垫的压强,然后与人“后靠”时对座垫的压强相比较,即可得出结论. (3)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压力等于椅子和人的重力之和,每个轮子的受力面积已知,根据公式P=可求人端坐在椅子上时对对水平地面的压强. 【解析】 (1)椅子所受的重力为G=mg=10kg×10N/kg=100N,  椅子脚上装有轮子是为了变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦方便移动. 故答案为100N;减小摩擦方便移动. (2)人端坐时对坐垫的压强 P1===4×103Pa. 人后靠时对坐垫的压强p′=2000Pa ∵p1′<p1,压强越小,压力的作用效果越不明显,所以“后靠”时比“端坐”时舒服. 答:人端坐在椅子上时对坐垫的压强为4×103Pa. (3)人端坐时对水平地面的压力F2=320N+100N=420N, 轮子与地面的接触面积S2=5×4×10-4m2=2×10-3m2, ∴椅子对水平地面的压强为: P2===2.1×105Pa. 答:人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强为2.1×105Pa.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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