Question

質量為6×10³kg的四輪汽車在平直的公路上以10m/s的速度勻速行駛，在行駛過程中受到的阻力等于車重的0.08倍，每個輪胎與地面的接觸面積為0.05m²，g取10N/kg．求：
（1）汽車所受重力的大小；
（2）汽車在1 min內通過的路程；
（3）汽車牽引力在1 min內做的功
（4）汽車靜止在水平地面上時對地面的壓強．

Answer 1

【答案】分析：（1）汽車的質量是已知的，根據G=mg求出汽車的重力；
（2）汽車的速度和時間都是已知的，根據S=Vt求出汽車的行駛路程；
（3）根據阻力和重力的關系求出阻力，而物體做勻速直線運動，牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的；
根據W=FS求出牽引力的所做的功；
（4）汽車在水平地面上，對地面的壓力等于汽車的重力，受力面積等于四個輪胎和地面的接觸面積；
根據P=求出汽車對水平地面的壓強．
解答：解：（1）汽車的重力G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
答：汽車的重力是6×10⁴N．
（2）汽車在1min內通過的路程S=Vt=10m/s×60s=600m；
答：汽車在1 min內通過的路程600m．
（3）汽車運動時的阻力f=6×10⁴N×0.08=4.8×10³N；
因為汽車做勻速直線運動，勻速直線運動是一種平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，所以：牽引力F=f=4.8×10³N；
汽車牽引力在1 min內做的功W=FS=4.8×10³N×600m=2.88×10⁶J；
答：汽車牽引力在1 min內做的功是2.88×10⁶J．
（4）汽車靜止在水平地面上時對地面的壓力F_壓=G=6×10⁴N；
地面的受力面積S=0.05m²×4=0.2m²；
汽車對水平地面的壓強P===3×10⁵Pa；
答：汽車靜止在水平地面上對地面的壓強是3×10⁵Pa．
點評：此題考查的是重力、路程、功、壓強的計算，是一道綜合題；
解答此題的關鍵是判斷汽車前進的牽引力，根據平衡力的知識來分析．