Question

10．一辆重力为2×10⁴N的汽车在水平路面上做匀速直线运动，若汽车的轮胎与地面接触的总面积为0.1m²．
（1）汽车对水平路面的压强是多少？
（2）若汽车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.1倍，则汽车发动机产生的牵引力（即使汽车前进的动力）是多少？
（3）汽车匀速行驶的路程随时间变化的图象如图所示，若汽车行驶10s，其发动机的输出功率是多少？

Answer 1

分析 （1）汽车对水平路面的压力和自身的重力相等，根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平路面的压强；
（2）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.1G求出其大小；
（3）由图象可知汽车行驶10s内行驶的路程，根据W=Fs求出牵引力做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出发动机的输出功率．

解答 解：（1）汽车对水平路面的压力：
F_压=G=2×10⁴N，
对水平路面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（2）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车发动机产生的牵引力：
F=f=0.1G=0.1×2×10⁴N=2×10³N；
（3）由图象可知，汽车行驶10s内行驶的路程s=200m，
牵引力做的功：
W=Fs=2×10³N×200m=4×10⁵J，
发动机的输出功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4×1{0}^{5}J}{10s}$=4×10⁴W．
答：（1）汽车对水平路面的压强是2×10⁵Pa；
（2）汽车发动机产生的牵引力是2×10³N；
（3）汽车发动机的输出功率是4×10⁴W．

点评 本题考查了压强公式和做功公式、功率公式以及二力平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．