题目
某轮装载一件50t的长方形重货于甲板上,甲板允许负荷量为24.53kPa,则甲板上的衬垫面积最少为(1)m2。A. 20B. 10C. 5D. 2
某轮装载一件50t的长方形重货于甲板上,甲板允许负荷量为24.53kPa,则甲板上的衬垫面积最少为(1)m2。
A. 20
B. 10
C. 5
D. 2
题目解答
答案
A. 20
解析
考查要点:本题主要考查压强公式的应用及单位换算能力,需要学生理解甲板允许负荷量与货物重量之间的关系,并正确计算所需的最小衬垫面积。
解题核心思路:
- 明确公式:压强公式为 $P = \frac{F}{S}$,其中 $P$ 是压强,$F$ 是压力(货物重量),$S$ 是受力面积(衬垫面积)。
- 单位统一:将货物重量从“吨”转换为“牛顿”,并确保压强单位为“帕斯卡”($1 \, \text{Pa} = 1 \, \text{N/m}^2$)。
- 变形公式求面积:根据公式变形 $S = \frac{F}{P}$,代入已知数据计算最小面积。
破题关键点:
- 正确进行单位换算,尤其是质量与力的转换($F = mg$)。
- 理解“最少面积”对应公式中的不等式关系,即 $S \geq \frac{F}{P}$,确保压强不超过允许值。
步骤1:计算货物重量对应的力
货物质量 $m = 50 \, \text{t} = 50,000 \, \text{kg}$,重力加速度 $g = 9.81 \, \text{m/s}^2$,则货物重量为:
$F = mg = 50,000 \times 9.81 = 490,500 \, \text{N}$
步骤2:代入压强公式求最小面积
甲板允许负荷量 $P = 24.53 \, \text{kPa} = 24,530 \, \text{Pa}$,根据公式 $S = \frac{F}{P}$:
$S = \frac{490,500}{24,530} \approx 20.00 \, \text{m}^2$
结论:最小衬垫面积为 $20 \, \text{m}^2$,对应选项 A。