Question

8．如圖，為我國首輛的月球探測器“玉兔月球車”，登月前，在水平地面上進行測試，月球車勻速直線行駛180m用時60min，若車的質量為140kg，受到地面的摩擦阻力為其車重的0.3倍，網狀輪子與地面的接觸的總面積為200cm²．求：
（1）月球車的行駛速度大小；
（2）月球對水平地面的壓強；
（3）月球車勻速行駛時所需的動力大小．

Answer 1

分析 （1）已知月球車行駛的路程和時間，利用v=$\frac{s}{t}$計算速度；
（2）根據G=mg求出月球車的重力；月球車對地面的壓力等于其重力，根據p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（3）根據受到地面的摩擦阻力為其車重的0.3倍，可求得阻力，再利用二力平衡條件可求得勻速行駛時所需的動力大小．

解答 解：（1）時間t=60min=3600s，距離s=180m，
月球車的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{180m}{3600s}$=0.05m/s；
（2）月球車的質量m=140kg，輪子與地面的接觸的總面積S=200cm²=0.02m²；
月球車受到的重力：G=mg=140kg×10N/kg=1400N；
月球車對地面的壓力F=G=1400N，
月球車對水平地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1400N}{0.02{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）f=0.3G=0.3×1400N=420N，
因為月球車勻速行駛，故月球車勻速行駛F=f=420N．
答：（1）月球車的行駛速度大小為0.05m/s；
（2）月球對水平地面的壓強為7×10⁴Pa；
（3）月球車勻速行駛時所需的動力大小為420N．

點評 此題主要考查的是學生對速度、二力平衡條件、壓強計算公式的理解和掌握，基礎性題目．