Question

【題目】隨著科技的發(fā)展，各種新型電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入人們的視野。小明家里最近購(gòu)進(jìn)了一臺(tái)新型電動(dòng)汽車(chē)，新車(chē)的相關(guān)信息如下表所示：

車(chē)身質(zhì)量	2t	車(chē)身長(zhǎng)度	5.5m
核載人數(shù)	5人	最大車(chē)速	220km/h
每個(gè)輪胎與地面接觸面積	1000cm2	額定功率	90kW

試回答以下問(wèn)題：

（1）該汽車(chē)停放在停車(chē)場(chǎng)時(shí)，汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大？

（2）若汽車(chē)以額定功率作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，假設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則在15～25s時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是多少？汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是多少？

（3）汽車(chē)行駛的0～30s時(shí)間里，汽車(chē)牽引力是否恒定不變，請(qǐng)作簡(jiǎn)單解釋。

Answer 1

【答案】（1）5×104Pa；（2）9×105J； 3×103N；（3）詳見(jiàn)解析

【解析】

（1）停放在停車(chē)場(chǎng)時(shí)，即汽車(chē)空載時(shí)，汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力：F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N；輪胎與地接觸面積：S＝4×1000cm2＝0.4m2，汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p＝＝5×104Pa；

（2）由圖可知，轎車(chē)在15s～25s內(nèi)速度為30m/s不變，即做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知發(fā)動(dòng)機(jī)的恒定功率P＝90kW＝9×104W，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W＝Pt＝9×104W×10s＝9×105J；

由圖可知，轎車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，v＝30m/s，

則由P＝＝Fv，可得牽引力：F＝＝3×103N，

轎車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，則轎車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力：f＝F＝3×103N；

（3）由圖象可知，0～15s和15～30s運(yùn)動(dòng)速度不同，由于汽車(chē)以恒定功率行駛，由P＝Fv可知，汽車(chē)行駛的0～30s時(shí)間里，汽車(chē)牽引力不是恒定不變。

答：（1）該汽車(chē)停放在水平的停車(chē)場(chǎng)時(shí)，汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)有5×104Pa；

（2）在15～25s時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是9×105J；轎車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是3×103N；

（3）0～15s和15～30s的發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不同。