Question

2．隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．小林的爸爸最近也購(gòu)買了一輛四輪轎車．
（1）通過(guò)查看說(shuō)明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg．當(dāng)車上載有195kg的人和物品時(shí)，平均每個(gè)車輪與地面的接觸面積為100cm²，則轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？（g取10N/kg）．
（2）若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)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)系如圖所示．則在0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少J？轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是多大？

Answer 1

分析 （1）已知受力面積，壓力大小等于物體重力，利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算出壓強(qiáng)；
（2）由圖中運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系可知轎車做加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步可知牽引力與受到的阻力關(guān)系，根據(jù)W=Pt求出轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；
由圖可知轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，根據(jù)P=Fv求出牽引力的大小，再根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和牽引力是一對(duì)平衡力求出阻力的大�。�

解答 解：（1）轎車對(duì)地面的壓力大小為F=G=（m+m_車）g=（1725kg+195kg）×10N/kg=1.92×10⁴N；
轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.92×1{0}^{4}N}{4×1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4.8×10⁵Pa
（2）由圖象可知，轎車在0～5s內(nèi)速度逐漸增大，即做變速直線運(yùn)動(dòng)；
轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J．
由圖可知轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v=30m/s，則
牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{9×1{0}^{4}W}{30m/s}$=3×10³N，
因?yàn)檗I車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，所以轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力f=F=3×10³N．
答：（1）轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)為4.8×10⁵Pa；
（2）在0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做了4.5×10⁵J的功；轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是3×10³N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、壓強(qiáng)公式、功率公式的掌握和應(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以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力不變這一條件的應(yīng)用．