Question

19．2016年3月20日上午，2016長安汽車重慶國際馬拉松賽在重慶市南濱路舉行，本次比賽提供了高檔直播轎車--長安沃爾沃S80L．如圖所示，轎車靜止于水平地面，整車質最為1600kg，輪胎與地面的總的接觸面積為800cm²，已知轎車在南濱路某水平路段勻速直線行駛了 500m耗時 20s．
求：（1）轎車對水平地面的壓強；
（2）轎車這段時間內發動機輸出功率為40kW，求轎車在該20s內所做的功；
（3）求轎車在該20s內的牽引力有多大．

Answer 1

分析 （1）轎車對水平地面的壓力等于自身的重力，根據F=G=mg求出其大小，根據p=$\frac{F}{S}$求出對水平地面的壓強；
（2）知道轎車這段時間內發動機輸出功率，根據P=$\frac{W}{t}$求出轎車在該20s內所做的功；
（3）知道轎車勻速行駛的路程和發動機做的功，根據W=Fs求出牽引力的大小．

解答 解：（1）轎車對水平地面的壓力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{800×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，轎車在該20s內所做的功：
W=Pt=40×10³W×20s=8×10⁵J；
（3）由W=Fs可得，轎車在該20s內的牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{8×1{0}^{5}J}{500m}$=1600N．
答：（1）轎車對水平地面的壓強為2×10⁵Pa；
（2）轎車在該20s內所做的功為8×10⁵J；
（3）轎車在該20s內的牽引力為1600N．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、做功公式、功率公式的應用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．