题目内容
(2013?云南模拟)如图是××型汽车,下表列出有关数据.
求:(1)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?(g=10N/kg)
(2)若该汽车行驶100km耗油量为10L,则需油费多少元?
(3)假若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线运行,速度为90km/h,请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力.
汽车的质量 600kg | 汽车的额定功率 40kW |
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 | 100km耗油量 10L |
汽油的密度0.75×103kg/m3 | 汽油的价格 6.4元/kg |
(2)若该汽车行驶100km耗油量为10L,则需油费多少元?
(3)假若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线运行,速度为90km/h,请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力.
分析:(1)静止时对地面的压力等于汽车的重力,求出受力面积(四个轮子与地面的接触面积),根据公式P=
可求汽车对地面的压强.
(2)已知汽车行驶100km耗油的体积,根据公式m=ρV可求耗油的质量,进一步求出需要的油费.
(3)已知汽车的额定功率和行驶时间,根据公式W=Pt可求汽车牵引力做的功,再根据P=Fv求汽车牵引力,因为汽车匀速行驶时牵引力和阻力相等,据此求汽车受到的阻力.
F |
S |
(2)已知汽车行驶100km耗油的体积,根据公式m=ρV可求耗油的质量,进一步求出需要的油费.
(3)已知汽车的额定功率和行驶时间,根据公式W=Pt可求汽车牵引力做的功,再根据P=Fv求汽车牵引力,因为汽车匀速行驶时牵引力和阻力相等,据此求汽车受到的阻力.
解答:解:
(1)汽车在水平地面上的压力:
F=G=mg=600kg×l0N/kg=6000N,
汽车对地面的压强:
P=
=
=3×104Pa;
(2)100km耗油的质量:
m=ρV=O.75×103kg/m3×10×10-3m3=7.5kg,
油费为:7.5 kg×6.4元/kg=48元;
(3)v=90km/h=25m/s,t=lOmin=600s,
所以10min汽车行驶的路程:s=vt=25m/s×600s=1.5×104m;
10min牵引力做的功:W=Pt=4×104W×600s=2.4×107J,
∵P=Fv,
∴汽车受到的牵引力:
F牵=
=
=1600N,
∵汽车做匀速直线运动,
∴受到的阻力f=F牵=1600N.
答:(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为3×104Pa;
(2)该汽车运行100km需要油费为48元;
(3)10min该车牵引力所做的功为2.4×107J,受到的阻力为1600N.
(1)汽车在水平地面上的压力:
F=G=mg=600kg×l0N/kg=6000N,
汽车对地面的压强:
P=
F |
S |
6000N |
4×500×10-4m2 |
(2)100km耗油的质量:
m=ρV=O.75×103kg/m3×10×10-3m3=7.5kg,
油费为:7.5 kg×6.4元/kg=48元;
(3)v=90km/h=25m/s,t=lOmin=600s,
所以10min汽车行驶的路程:s=vt=25m/s×600s=1.5×104m;
10min牵引力做的功:W=Pt=4×104W×600s=2.4×107J,
∵P=Fv,
∴汽车受到的牵引力:
F牵=
P |
v |
4×104W |
25m/s |
∵汽车做匀速直线运动,
∴受到的阻力f=F牵=1600N.
答:(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为3×104Pa;
(2)该汽车运行100km需要油费为48元;
(3)10min该车牵引力所做的功为2.4×107J,受到的阻力为1600N.
点评:本题考查压强、做功、阻力等的计算以及二力平衡条件的应用,考查面比较广,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,物体做匀速运动时牵引力等于阻力.
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