Question

15．汽车是我们热悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．某型号的四轮汽车质量为1.6×10³kg，每个轮子与地面的接触面积为0.02m²，当它以72km/h的速度在平直路面匀速行驶时，受到的阻力为600N．若取g=10N/kg，那么：
（1）汽车静止时对路面的压力及压强各是多大？
（2）汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）汽车对地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，然后根据压强公式求出汽车静止时对地面产生的压强；
（2）由于汽车在平直路面上匀速行驶，汽车的牵引力等于受到的阻力，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽车以72km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率．

解答 解：（1）汽车对水平路面的压力等于重力
F=G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
车轮与地面接触的总面积S=0.02m²×4=0.08m²，
汽车对路面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=2×10⁵Pa，
（2）汽车的速度：
v=72km/h=20m/s，
又因为物体在水平路面上做匀速直线运动，
所以F_牵=f=600N，
牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=600N×20m/s=1.2×10⁴W=12kW．
答：（1）汽车静止时对地面对路面的压力为1.6×10⁴N，产生的压强为1.96×10⁵Pa；
（2）汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW．

点评 本题考查了学生对重力公式、压强公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用，计算固体压强时，注意受力面积的计算（四个轮子与地面的接触面积），另外功率还可以用P=Fv计算．