Question

9．如圖甲所示**型汽車，下表列出有關數據．
汽車的質量2t，發(fā)動機的功率是50kW，每個輪胎與地面接觸面積200cm²
求：（1）汽車空載時停在水平地面上，對地面的壓強是多少？
       （2）假若該汽車在水平的路面上，以50kW的功率做勻速直線運動，速度表的示數如圖乙所示，請計算該車12min內牽引力所做的功和汽車所受的阻力？

Answer 1

分析 （1）知道汽車的質量，利用G=mg求汽車的重力，因為在水平地面上，所以車對地面的壓力等于汽車重力，利用p=$\frac{F}{S}$求車對地面的壓強；
（2）知道車行駛的時間、功率，利用W=Pt求牽引力做的功；利用s=vt求汽車行駛的距離，因為汽車勻速直線運動，汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，利用f=F=$\frac{W}{s}$求汽車受到的阻力．

解答 解
（1）汽車的重力：G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N，
因為是在水平地面上，
所以車對地面的壓力：
F=G=2×10⁴N，
車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa；
（2）車行駛的速度v=90km/h=$\frac{90}{3.6}$m/s=25m/s，
汽車功率P=50kW=50000W，
牽引力做的功：
W=Pt=5×10⁴W×12×60s=3.6×10⁷J，
汽車行駛的距離：
s=vt=25m/s×12×60s=1.8×10⁴m，
因為汽車勻速直線運動，
所以汽車受到的阻力：
f=F=$\frac{W}{s}$=$\frac{3.6×1{0}^{7}J}{1.8×1{0}^{4}m}$=2000N．
答：（1）汽車空載時停在水平地面上，對地面的壓強是2.5×10⁵Pa；
（2）該車12min內牽引力所做的功為3.6×10⁷J、汽車所受的阻力為2000N．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、功的公式、功率公式、二力平衡條件的應用，關鍵是公式及其變形的靈活應用，考查的知識點比較多，主要考查對所學物理知識的靈活應用能力．計算過程中一定要注意單位的統一．