Question

15．汽車是我們熱悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展．某型號(hào)的四輪汽車質(zhì)量為1.6×10³kg，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.02m²，當(dāng)它以72km/h的速度在平直路面勻速行駛時(shí)，受到的阻力為600N．若取g=10N/kg，那么：
（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓力及壓強(qiáng)各是多大？
（2）汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）汽車對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強(qiáng)公式求出汽車靜止時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）由于汽車在平直路面上勻速行駛，汽車的牽引力等于受到的阻力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率．

解答 解：（1）汽車對(duì)水平路面的壓力等于重力
F=G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
車輪與地面接觸的總面積S=0.02m²×4=0.08m²，
汽車對(duì)路面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=2×10⁵Pa，
（2）汽車的速度：
v=72km/h=20m/s，
又因?yàn)槲矬w在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
所以F_牽=f=600N，
牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=600N×20m/s=1.2×10⁴W=12kW．
答：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)地面對(duì)路面的壓力為1.6×10⁴N，產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.96×10⁵Pa；
（2）汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率為12kW．

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、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，計(jì)算固體壓強(qiáng)時(shí)，注意受力面積的計(jì)算（四個(gè)輪子與地面的接觸面積），另外功率還可以用P=Fv計(jì)算．