Question

【題目】小明同學發現生活中的桌椅板凳是各式各樣的，他對此進行了思考和探究。

(1)他發現坐在有椅墊的椅子上更舒服一些，人落座時，通過增大_______的方法減小了_______。

(2)如圖甲是常見的有靠背的四腳座椅，所負載的重量通過四個腳落在地上，只要不超過椅子的容許荷載，就不會對椅子產生破壞。那么，椅子的荷載能力與哪些因素有關呢？小明認為與制作椅子的材料和四個腳落地圍成的面積大小有關。你認為椅子的荷載能力還可能與_______有關（填寫一種合理猜想即可）。

(3)為了探究椅子的容許荷載與其四個腳落地圍成的面積大小的關系，小明和同學在課外進行了模擬實驗。他們按照如圖乙所示的設計模型，裁剪硬紙板并用圖釘釘成椅子的形狀，不斷改變四個腳的落地位置，然后在硬紙板椅子上放置物理課本檢測其荷載能力，記錄實驗數據如下：

四腳圍成的面積/m2	0.1	0.144	0.225	0.324	0.4
椅子的荷載能力/本	3	7	10	6	2

分析表中數據可得：在其他條件相同時，椅子的容許荷載隨椅子的四個腳落地圍成的面積的增大而_______。

(4)如果要增大椅子的容許荷載，你打算_______。

(5)如圖丙是一種裝有滾輪的椅子，能夠減小移動時的_______，方便移動。而且所用的支架、坐墊和靠背等材料具有更好的_______（填寫一種材料的物理屬性即可）。

(6)通過以上活動，結合實際，說說你對改進座椅的一條設想是_______。

Answer 1

【答案】受力面積 壓強 四腳的橫截面積（答案合理即可） 先增大后減小 增大四腳的橫截面積（答案合理即可） 摩擦力 彈性 選用彈性較好的材料做座椅（答案合理即可）

【解析】

(1)[1][2]坐在有椅墊的椅子上舒服一些，因為椅墊增大了受力面積，而壓力不變，由可知，壓強減小。

(2)[3]椅子的荷載能力可能與四腳的橫截面積有關，截面削弱的程度較整體失穩對承載力的影響小，不會發生強度破壞，若截面削弱的程度較整體失穩對承載力的影響大，則會發生強度破壞。

(3)[4]由實驗表格數據可知，椅子的容許荷載隨椅子的四個腳落地圍成的面積的增大而先增大后減小。

(4)[5]如果要增大椅子的容許荷載，控制其他條件相同，增大四腳的橫截面積。

(5)[6]相同條件下，滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多，所以裝有滾輪的椅子，能夠減小移動時的摩擦力。

[7]支架、坐墊和靠背等材料在受力時發生形變，不受力時又會自動恢復原狀，所以這些材料具有彈性。

(6)[8]選用彈性較好的材料做座椅，人使用時，這些材料發生彈性形變，增大了與人的接觸面積，壓力一定，壓強減小，人感覺舒服。