Question

14．雪橇是我國北方雪地常見的交通工具，其相關(guān)數(shù) 據(jù)如表所示．60千克的人乘坐狗拉著的雪橇勻速滑行時，雪橇 所受的水平拉力為200N．設(shè)狗拉著雪橇以最快的速度勻速行駛5min，取g=10N/kg，通過計算回答：

雪橇質(zhì)量	30kg
雪橇觸地面積	0.6m2
雪橇最大時速	54km/h

（1）這段時間內(nèi)雪橇行駛的路程多大？
（2）此過程中水平拉力做的功？
（3）水平拉力做功的功率？
（4）此過程雪橇對水平雪地的壓強(qiáng)？

Answer 1

分析 （1）已知時間和速度，利用v=$\frac{s}{t}$計算雪橇行駛的路程；
（2）利用W=Fs計算水平拉力做的功；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$計算水平拉力做功的功率；
（4）利用G=mg求出雪橇與人的總重力，雪橇對水平雪地的壓力等于其總重力，又知受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求解壓強(qiáng)．

解答 解：（1）t=5min=300s，v=54km/h=15m/s，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得雪橇行駛的路程：s=vt=15m/s×300s=4500m；
（2）水平拉力做的功：W=Fs=200N×4500m=9×10⁵J；
（3）水平拉力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9×1{0}^{5}J}{300s}$=3×10³W；
（4）雪橇對水平雪地的壓力：F=G=（m_人+m_雪橇）g=（30kg+60kg）×10N/kg=900N
雪橇對水平雪地的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{900N}{0.6{m}^{2}}$=1500Pa．
答：（1）這段時間內(nèi)雪橇行駛的路程為4500m；
（2）此過程中水平拉力做的功為9×10⁵J；
（3）水平拉力做功的功率為3×10³W；
（4）此過程雪橇對水平雪地的壓強(qiáng)為1500Pa．

點評 此題考查速度、功和功率、壓強(qiáng)的大小計算，涉及到的知識點較多，綜合性較強(qiáng)，難度適中．關(guān)鍵是知道雪橇對水平雪地的壓力等于其總重力．