2014年12月27日，山东省菜阳市两位渔民在冰湖捕鱼时不慎落入冰窟，如图．随后被即将出国执行维和任务的某步兵营官兵通过“爬冰”方式成功营救上来．若此时有裂缝的冰面最多能承受的

Question

2014年12月27日，山东省菜阳市两位渔民在冰湖捕鱼时不慎落入冰窟，如图．随后被即将出国执行维和任务的某步兵营官兵通过“爬冰”方式成功营救上来．若此时有裂缝的冰面最多能承受的压强是200Pa，实施营救的战士体重60kg．问：

（1）战士通过“爬冰”的方式靠近落水渔民，目的是___；
（2）战士爬冰时对冰面的压力___行走时对冰面的压力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）为了保证冰面不再碎裂，战士身下的木板（质量20kg）面积至少需要多大？

Answer 1

（1）“爬冰”是为了通过在压力一定时，增加受力面积从而减小压强．
（2）自由在水平冰面上的战士对冰面的压力始终等于战士的重力；重力不变，压力不变．
（3）人要能在冰面安全爬行，战士包括身下的木板总质量
m=m₁+m₂=60kg+40kg=100kg；
则对冰面的压力
F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
根据p=(F)/(s)可以知道，为了保证冰面不再破裂，则木板的面积：
s=(F)/(P)=(1000N)/(200Pa)=5m2．
故答案为：（1）增大受力面积减小压强；（2）等于；（3）为保证冰面不再碎裂，战士身下的木板（质量20kg）面积至少需要5m²．