Question

云南省已連續三年多遭受旱災，為保證災區某校師生用水，政府派出抗旱送水車送水．如果一輛送水空車質量6t，水罐容積5m³．裝滿水后，車輪與地面的總接觸面積為0.5m²．學校距取水處12km，汽車勻速行駛20min到達學校．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
問：
（1）汽車勻速行駛時的速度是多少？
（2）該車最多能裝多少kg的水？
（3）裝滿水時，車對地面的壓強為多少Pa？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知汽車行駛的路程和時間，利用公式v=得到行駛的速度；
（2）已知水罐的容積，利用m=ρV得出水的質量；
（3）已知汽車和水的總質量，可以得到重力，汽車和水對地面的壓力等于總重力；已知壓力和受力面積，利用P=得到汽車對地面的壓強．
解答：解：
（1）汽車行駛的速度為v===36km/h；
（2）水的質量為m=ρV=1.0×10³kg/m³×5m³=5×10³kg；
（3）運水車對地面的壓力為F=G=（6×10³kg+5×10³kg）×9.8N/kg=1.078×10⁵N；
運水車對地面的壓強為P===2.156×10⁵Pa．
答：
（1）汽車行駛的速度為36km/h；
（2）水的質量為5×10³kg；
（3）運水車對地面的壓強為2.156×10⁵Pa．
點評：固體對支持面的壓力不一定等于重力．分析此類問題時，首先確定物體是否放在水平面上，只有放在水平面上的物體對支持面的壓力才等于其重力．