题目内容
【题目】如图所示的泉州湾大桥于2015年5月12日正式通车,其跨海大桥长12.45km,最高限速100km/h,若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时,受到的阻力为2000N,乘员的平均质量为60kg,小汽车的部分参数如表,求
空车质量 | 1600kg |
满载人员 | 5人 |
满载时轮胎与地面接触总面积 | 0.08m2 |
电动机额定电压 | 48V |
求:
(1)小汽车以最高限速匀速通过此桥的时间.
(2)小汽车满载时对水平地面的压强.
(3)小汽车匀速通过此桥的过程中,牵引力所做的功.
【答案】
(1)
【解答】解:
由v=得,汽车以最高速过桥所用的时间:
t===0.1245h=7.47min
答:所用时间为7.47min
(2)
【解答】解:
满载时车对地的压力:F=G=mg=(m1+m2)g=(1600kg+5×60kg)×10N/kg=1.9×104N,
受力面积为:S=0.08m2,
车对地的压强:p===2.375×105Pa
答:满载时车对水平路面的压强为2.375×105Pa
(3)
【解答】解:
因汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力F牵=f=2000N,
牵引力所做的功:W=F牵s=2000N×12450m=2.49×107J
答:牵引力所做的功为2.49×107J
【解析】(1)由技术参数表知道最大车速,又知道桥长,利用速度公式求行驶时间;
(2)满载时车对地的压力等于车和人的总重力,根据公式p=可求压强;
(3)由于汽车在水平路面匀速行驶,牵引力等于阻力,再利用W=Fs求牵引力做功.
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和功的计算是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.