Question

11．某品牌太陽能汽車如圖甲，通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽能；玻璃采用防太陽輻射的層壓玻璃制作而成，車身輕便靈活．

（1）若該車質量是400千克，車上載有人和物品質量共為100千克，車輪與地面的總接觸面積為2.0×10^-2m²，該汽車對水平地面的壓強為多少？
（2）若該汽車以最大輸出功率P為800W在水平路面上作勻速直線運動，一段時間后再將功率減小到P₁，并保持此功率做勻速直線運動．上述運動過程的速度-時間圖象如圖乙，設運動過程中汽車所受阻力不變，則汽車受到的阻力是多少？P₁為多少？

Answer 1

分析 （2）根據G=mg和p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$計算汽車對水平地面的壓強；
（3）先根據圖乙讀出開始做勻速直線運動的速度和減小功率后的速度，然后根據P=Fv求出牽引力，再根據二力平衡求出阻力，最后根據P=Fv求出P₁．

解答 解：
（1）汽車對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{（400kg+100kg）×10N/kg}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa；
（2）根據圖乙可知，當汽車以最大功率勻速行駛時速度為10m/s；
當汽車以P₁的功率勻速行駛時，速度為8m/s；
由二力平衡條件和P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可知，汽車受到的阻力：
f=F=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{10m/s}$=80N；
P₁=Fv′=80N×8m/s=640W．
答：（1）該汽車對水平地面的壓強為2.5×10⁵Pa；
（2）汽車受到的阻力是80N；P₁為640W．

點評 此題考查壓強的大小計算、功率計算公式的應用，關鍵是讀懂圖象，并能從圖象中獲得信息．