Question

【题目】雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。某型号雾炮车的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2．

（1）空载时，若雾炮车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则静止时车对水平地面的压强为多大？

（2）当水箱中水的深度为1m时，排水孔盖子受到水的压力约为多大？

（3）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？

Answer 1

【答案】（1）1.25×105Pa；（2）100N；（3）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。

【解析】

（1）雾炮车空载静止时，处于平衡状态，车对水平地面的压力等于其自身重力，利用 求出压力，再利用计算压强；
（2）利用求出排水孔盖子受到水的压强，再利用的变形公式计算压力；
（3）根据，结合滑动摩擦力大小的影响因素分析解答。

（1）雾炮车空载静止时车对水平地面的压力：，则雾炮车空载静止时车对水平地面的压力：；

（2）排水孔盖子受到水的压强：，则排水孔盖子受到水的压力：

（3）因为，当雾炮车在水平路面上匀速行驶，速度v不变，不断向外喷水，则车的重力减小，水平地面上物体对地面的压力大小等于重力，所以对路面的压力减小，摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度不变，压力减小，故车受到的摩擦力减小，牵引力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知车受到的牵引力减小，根据功率的公式P=Fv可知雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。