【变式2】(2025·江苏苏州二模)人在行走、站立及负重站立等不同状态时,对水平地面的压强大小不同,如图所示,甲、乙分别表示某中学生处于以上三种状态之一时的压强 $ p $ 与受力面积 $ S $ 的情况,则根据图像判断最符合实际的是 (
D
)

A.甲表示该中学生正常站立
B.乙表示该中学生正常行走
C.乙表示该中学生负重站立且负重约 $ 500 \, \mathrm{N} $
D.乙表示该中学生负重站立且负重约 $ 100 \, \mathrm{N} $
答案:变式
2.D 解析:由图可知甲、乙状态压强之比为$\frac{p_{甲}}{p_{乙}} = \frac{5}{3}$,乙受力面积为甲的2倍,所以甲状态为行走,乙状态为站立或负重站立,设一只脚的受力面积为$S$,则$\frac{F_{甲}}{F_{乙}} = \frac{p_{甲} × S}{p_{乙} × 2S} = \frac{5}{3 × 2} = \frac{5}{6}$,中学生的质量约为50kg,中学生的重力$G = mg = 50 \mathrm{ kg} × 10 \mathrm{ N/kg} = 500 \mathrm{ N}$,则甲状态对地面的压力$F_{甲} = 500 \mathrm{ N}$,所以乙状态对地面的压力$F_{乙} = \frac{F_{甲}}{\frac{5}{6}} = \frac{500 \mathrm{ N}}{\frac{5}{6}} = 600 \mathrm{ N}$,则乙表示该中学生负重站立且负重约$G_{负重} = 600 \mathrm{ N} - 500 \mathrm{ N} = 100 \mathrm{ N}$,故A、B、C错误,D正确.
典例4 《天工开物》向我们展现了古代劳动人民的智慧。下列农耕工具中,属于减小压强的是 (
D
)
A.锄头口做得很薄
B.牛犁的犁头做得很尖
C.耙铁齿做得尖锐
D.套在驴脖子上的套包面积较大
【思路分析】“薄”“尖”“尖锐”都是减小受力面积,“大”是增大受力面积。
【答案】
D
答案:4.D
【变式3】把气球压在一根铁钉的钉尖上,稍一用力气球就被刺破;但在如图所示的实验中,将气球放在钉板的钉尖上,然后在气球上方的活动隔板上放置几个哑铃。我们看到气球发生了
形变
,但却没有被刺破,这是因为密集的钉尖
增大
了受力面积,从而
减小了压强
,所以气球不会破裂。

答案:变式
3.形变 增大 减小了压强