Question

4．过山车是一种富有刺激性的娱乐工具，它的运动包含了许多科学原理．六一节小柯第一次乘坐过山车．
（1）小柯坐在过山车上，感到天旋地转，这时他是以自己或过山车作为参照物的．
（2）过山车的设计者通过计算受力因子，来衡量座椅施加给游客的力，让这些力既使游客感到刺激又不会受伤．
受力因子=$\frac{座椅施加给游客的力}{游客自身的重力}$
小柯同学的质量为50千克，当他坐在过山车上行驶到轨道底部时，受力因子为2，如果此时他与座椅的接触面积为500厘米²，求小柯同学所受到的重力及此时他对座椅的压强．（g取10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物．如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生了改变，则是静止的．
（2）根据小柯的质量求出他的重力，根据受力因子为2可求出此时他对座椅的压力为其自身重力的2倍，然后利用压强公式p=$\frac{F}{S}$即可求出他对座椅的压强．

解答 解：（1）小柯坐在过山车上，以自己或过山车作为参照物他与天空和地面之间的相对位置发生了改变，天空和地面是不断运动的，所以会感到天旋地转．
（2）小柯的重力为：
G=mg=50kg×10N/kg=500N，
他对座椅的压力为：
F=2G=2×500N=1000N，
他对座椅的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{0.05{m}^{2}}$=20000Pa；
故答案为：（1）自己或过山车；（2）小柯同学所受到的重力是500N，此时他对座椅的压强是20000Pa．

点评 此题涉及到参照物及其选择，重力的计算，压强的大小及其计算等多个知识点，综合性很强．