Question

【題目】最近中國國家航天局公布了2020年前登陸火星的計劃，引發了大家的熱議，小麗查閱我國航天發展的資料時發現，我國自行研制的“玉兔號”月球車早已抵月球表面，如右圖所示．“玉兔號”車重120千克，有效負載20千克．月球上的重力是地球上的六分之一，表面土壤非常松軟，為了避免在月球上“打滑”，采用了6個特制的鈦合金制造的篩網輪子，每個“寬大”的輪子與地面的接觸面積達100cm2 ， 且表面有許多鋸齒形的棘爪．通過計算回答：（取g=10N/kg）
（1）月球車移動很慢，3min最多移動18m，該車最大速度是多少米/秒？
（2）如果該車勻速移動所受阻力為100N，此時移動三分鐘動力最多做多少功？
（3）該車空載時對水平月面的壓強是多少帕？

Answer 1

【答案】
（1）解：月球車的速度為：v= = =0.1m/s；

答：月球車移動的速度為0.1m/s

（2）因為月球車勻速運動，所以F動=F阻力=100N，動力做功為：W=F動s=100N×18m=1800J；

答：月球車移動三分鐘動力做功為1800J

（3）月球車與月球的接觸面積為：S=6×100cm2=600 cm2=6×10﹣2m2，

月球車在地球上受到的重力為：G=mg=120kg×10N/kg=1200N，

月球車在月球上受到的重力為：G月= G= ×1200N=200N，

月球車對月面的壓力：F=G月=200N，

月球車對月面的壓強：p= = ≈3333.3Pa．

答：月球車空載時對水平月面的壓強是3333.3Pa

【解析】（1）知道月球車移動的路程和時間，據速度公式求解；（2）知道月球車三分鐘移動的距離和受到的阻力，根據二力平衡求出動力，利用W=Fs求出三分鐘動力做的功；（3）知道月球車的質量，據G=mg可以計算出重力；而月球對同一物體的吸引力是地球的六分之一求出月球車在月球上受到的重力，月球車對水平月面的壓力和自身的重力相等，根據壓強計算公式求出月球車對水平月面產生的壓強．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和功的計算的相關知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．