Question

9．某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車（如圖所示）．這款概念車小巧實(shí)用，有利于緩解城市交通擁堵．（g取10N/kg）
（1）該車乘載兩人后總質(zhì)量為500kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm²．該車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？
（2）該車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為20kW，乘載兩人在水平地面上勻速行駛9km所用的時(shí)間為0.25h，則該車行駛過程中受到的阻力是多大？

型　號(hào)	SYL-624
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電機(jī)功率	120W
加熱功率	1210W
容量	1000mL

Answer 1

分析 （1）該車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為4個(gè)輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）知道該車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和勻速行駛的時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出牽引力所做的功，又知道行駛的路程，根據(jù)W=Fs求出牽引力的大小，該車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，二力大小相等．

解答 解：（1）該車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
受力面積：
S=200cm²×4=800cm²=0.08m²，
對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5000N}{0.08{m}^{2}}$=6.25×10⁴Pa；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，牽引力所做的功：
W=Pt=20×10³W×0.25×3600s=1.8×10⁷J，
由W=Fs可得，牽引力的大�。�
F′=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{9×1{0}^{3}m}$=2000N，
因該車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，
所以，該車行駛過程中受到的阻力：
f=F′=2000N．
答：（1）該車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為6.25×10⁴Pa；
（2）該車行駛過程中受到的阻力是2000N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式、功率公式、做功公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關(guān)鍵．