Question

17．小新的爸爸最近購買了一輛四輪小轎車，下表是該轎車說明書的部分?jǐn)?shù)據(jù)．

轎車的基本參數(shù)		氙氣大燈的技術(shù)參數(shù)
車身質(zhì)量（千克）	1900	額定電壓（伏）	12
長(zhǎng)/寬/高（毫米）	5175/1899/1480	耗電功率（瓦）	35
油耗（升/百千米）	7.4	電瓶的技術(shù)參數(shù)
最大輸出功率（千瓦）	150	電壓（伏）	12
最高時(shí)速（千米/小時(shí)）	210	充電時(shí)間（小時(shí)）	20
輪胎寬度（毫米）	200	容量（安•小時(shí)）	50

（1）當(dāng)轎車載有120kg的人和行李停放在水平路面上時(shí)，小新測(cè)得轎車每個(gè)輪胎與地面接觸的長(zhǎng)度約為50mm（沿車長(zhǎng)的方向）．此時(shí)該轎車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)約為多大？（g=l0N/kg）
（2）若轎車在平直公路上以90kW的恒定功率啟動(dòng)，從靜止開始加速，經(jīng)13s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖21所示．則轎車勻速前進(jìn)的速度是多少m/s？轎車受到的阻力多大？

Answer 1

分析 （1）車對(duì)地面的壓力等于車、行李、和人的總重力；轎車每個(gè)輪胎與地面接觸的長(zhǎng)度，可進(jìn)一步求出轎車與地面的接觸面積，最后根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖知，勻速運(yùn)動(dòng)的速度的大��；根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求牽引力的大小，根據(jù)二力平衡可得摩擦力的大�。�

解答 解：（1）一個(gè)輪胎與路面的接觸面積S₁=0.2m×0.05m=0.01m²；
轎車與路面的接觸面積S=4S₁=4×0.01m²=0.04m²；
轎車對(duì)路面的壓力F=G=mg=（1900kg+120kg）×10N/kg=20200N；
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20200N}{0.04{m}^{2}}$=5.05×10⁵Pa；
（2）由速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖知，勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=30m/s；
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，轎車的牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90×1{0}^{3}W}{30m/s}$=3000N；
因?yàn)檗I車勻速行駛，所以根據(jù)二力平衡可知，轎車受到的阻力 f=F=3000N．
答：（1）對(duì)水平路面的壓強(qiáng)約為5.05×10⁵Pa；
（2）轎車勻速前進(jìn)的速度是30m/s；轎車受到的阻力是3000N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)、速度和阻力的計(jì)算，關(guān)鍵是明白圖象所表示的物理意義，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力．