Question

5．如圖是某品牌太陽能汽車，在景區接送游客．
（1）車輪與地面的總接觸面積為2.5×10^-2m²，該汽車對水平地面的壓強2×10⁵Pa，求該車對地面的壓力多大？
（2）某次運送游客時，該車以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛3.6km，此時該車的輸出功率為800W．求：此過程中該車受到的阻力多大？牽引力所做的功多大？

Answer 1

分析 （1）知道汽車對水平地面的壓強和車輪與地面的總接觸面積即受力面積，根據F=pS求出該車對地面的壓力；
（2）知道汽車的速度和輸出功率，根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力的大小，汽車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，二力大小相等，再根據W=Fs求出牽引力做的功．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，該車對地面的壓力：
F=pS=2×10⁵Pa×2.5×10^-2m²=5000N；
（2）汽車行駛的速度：
v=18km/h=5m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牽引力的大小：
F_牽=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{5m/s}$=160N，
因汽車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
所以，此過程中該車受到的阻力：
f=F_牽=160N，
牽引力做的功：
W=F_牽s=160N×3600m=5.76×10⁵J．
答：（1）該車對地面的壓力為5000N；
（2）此過程中該車受到的阻力為160N，牽引力所做的功為5.76×10⁵J．

點評 本題考查了壓強公式和功率公式、做功公式以及二力平衡條件的應用，要注意牽引力公式P=Fv的推導和應用．