【分析】
要解决这道题,我们需要分两步思考:首先估算中学生对地面的压力,然后估算双脚站立时的受力面积,再利用压强公式计算压强,最后对比选项得出答案。
1. 压力的估算:水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,我们先估算普通中学生的质量约为50kg,根据重力公式$G=mg$可算出重力,也就是对地面的压力。
2. 压强的估算:估算中学生双脚站立时与地面的接触面积约为500$\mathrm{cm^2}$(即0.05$\mathrm{m^2}$),再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强,最后匹配选项即可。
【解析】
1. 计算压力:
普通中学生的质量约为$ m=50\ \mathrm{kg} $,取$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,根据重力公式$ G=mg $,可得中学生的重力:
$ G=mg=50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=500\ \mathrm{N} $
因为双脚站立在水平地面上,物体对水平面的压力等于自身重力,所以对地面的压力$ F=G=500\ \mathrm{N} $,由此排除选项A、B。
2. 计算压强:
中学生双脚站立时,与地面的接触面积约为$ S=500\ \mathrm{cm^2}=0.05\ \mathrm{m^2} $,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,可得:
$ p=\frac{500\ \mathrm{N}}{0.05\ \mathrm{m^2}}=10^4\ \mathrm{Pa} $
因此符合条件的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算、物理量估算
【点评】
本题主要考查对生活中常见物理量的估算能力,以及压力、压强公式的应用。解题关键是准确估算中学生的质量和双脚接触地面的面积,同时明确水平面上物体的压力等于自身重力这一隐含条件。
【难度系数】
0.7