Question

一輛質(zhì)量為6t的載貨汽車，在平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛30min，汽車受到的阻力為車重的0.06倍．（g=10N/kg）
（1）汽車所受重力是多少？
（2）汽車牽引力做的功是多少？
（3）汽車有6個(gè)輪子，每個(gè)輪子與地面的接觸面積約為 250cm²，汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)約是多大？

Answer 1

解：
（1）汽車的質(zhì)量為：m=6t=6×10³kg，
汽車的重力：
G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
（2）汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力：
f=6×10⁴N×0.06=3.6×10³N；
∵汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
∴牽引力：
F=f=3.6×10³N；
∵v=，v=90km/h=90×m/s=25m/s，
∴s=vt=25m/s×30×60s=45000m，
牽引力做的功：
W=Fs=3.6×10³N×45000m=1.62×10⁸J；
（3）∵汽車在平直的公路上，
∴對(duì)地面的壓力：
F_壓=G=6×10⁴N；
地面的受力面積：
S=0.025m²×6=0.15m²；
汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p===4×10⁵Pa．
答：（1）汽車所受重力是6×10⁴N；
（2）汽車牽引力做的功是1.62×10⁸J；
（3）汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)約是4×10⁵Pa．
分析：（1）已知汽車的質(zhì)量，根據(jù)G=mg即可求得汽車所受的重力．
（2）根據(jù)阻力和重力的關(guān)系求出阻力，已知汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，則牽引力大小等于阻力的大小；知道汽車速度和行駛時(shí)間，利用s=vt求汽車行駛的距離，再利用W=Fs求汽車牽引力做的功；
（3）汽車在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于汽車的重力，受力面積等于六個(gè)輪胎和地面的接觸面積；
根據(jù)p=求出汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
點(diǎn)評(píng)：此題綜合考查了學(xué)生對(duì)重力公式、功的公式、速度公式、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，解答此題的關(guān)鍵是根據(jù)平衡力的知識(shí)來判斷汽車前進(jìn)的牽引力的大小．另外，易錯(cuò)點(diǎn)是受力面積的計(jì)算．