Question

某研究小组的同学们去海边游玩，大家一起又发现了很多问题．
（1）大家穿着鞋在沙滩上行走，看着沙滩上留下的脚印．小明想，如果脱掉鞋在沙滩上行走留下的脚印与穿着鞋在沙滩上行走留下的脚印深度是否相同？他马上进行了实验，结果发现脚印的深度不同，不穿鞋的脚印深一些，你能帮助他解释这一现象吗？
（2）如果小明的体重是60kg，每只鞋与沙滩的接触面积是200cm²，那么小明穿鞋行走时对沙滩的压强是    （g取10N/kg）
（3）大家到水里游泳，站在深及胸部的海水里，小明感觉到胸部憋闷．这个现象说明了    ．游泳过程中，看着远处航行的轮船，小云对小明说：如果这艘船从海中驶入江中，你认为船身会止浮一些还 是下沉一些？小明回答：船身会    一些．原因是船处于    状态，受到的浮力    重力，因为船受到的重力不变，所以受到的浮力就    ，根据公式    可知，由于江水密度小于海水密度，使得船排开江水的体积    排开海水的体积，故船身会    一些．

Answer 1

【答案】分析：（1）压强是来描述压力作用的效果，根据脚印深浅不同，可知压力作用效果不同，也就是压强不相等；先比较赤脚和穿着鞋与沙地的接触面积，然后利用p=进行分析，并结合控制变量法得出压力作用效果不同的原因；
（2）人行走时对水平地面的压力等于人的重力，根据公式p=可求行走时对水平地面的压强；
（3）①液体内部存在压强，液体压强的大小与深度有关，深度越大，压强越大；
（2）②由于轮船无论在海里还是在长江都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力不变，则由阿基米德原理及液体密度的变化分析轮船排开水的体积变化，进一步得出船上浮一些还是下沉一些．
解答：解：（1）不相同．在沙地上行走时，对地面的压力等于自身的重力，而光着脚时，与沙地的接触面积小，穿着鞋子是与沙地的接触面积大，由p=可得，压力相同时，受力面积越小，对沙地的压强越大，因此光着脚时，留下的脚印较深；
（2）人行走时对地面的压力等于人自身的重力，F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
行走时是单脚着地，故接触面积的大小是一只鞋与沙滩的接触面积，
人行走时对水平地面的压强：p===3×10⁴Pa；
（3）①小明站在深及胸部的海水里感到胸部憋闷，这个现象说明了液体内部存在压强；
②轮船无论是在长江还是在海中都漂浮，浮力等于轮船重，受到的浮力不变；因江水的密度小于海水的密度，由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，轮船进入江水时排开水的体积变大，即船身会下沉．
故答案为：（1）不相同．在沙地上行走时，对地面的压力等于自身的重力，而光着脚时，与沙地的接触面积小，穿着鞋子是与沙地的接触面积大，由p=可得，压力相同时，受力面积越小，对沙地的压强越大，因此光着脚时，留下的脚印较深；
（2）3×10⁴Pa；
（3）内部存在压强；下沉；漂浮；等于；不变；F_浮=ρ_液gV_排；大于；下沉．
点评：本题考查压力、压强、浮力的相关知识．关键是公式的应用，难点是（2）计算行走时对地面的压强，要知道在水平面上对地面的压力等于人的重力，容易出错的是站立时两只脚着地，行走时一只脚着地．