Question

14．如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车．登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m²．求：
（1）月球车在测试过程中的速度；
（2）月球车受到的重力；
（3）月球车对水平地面的压强；
（4）月球车在测试过程中所做的功和功率．（g=10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）已知月球车行驶的路程和时间，利用v=$\frac{s}{t}$计算速度；
（2）根据G=mg求出月球车的重力；
（3）对地面的压力等于其重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（4）根据W=fs求出克服摩擦力做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 已知：质量m=140kg，阻力f=500N，接触面积S=0.02m²．
求：（1）月球车受到的重力G=？；（2）月球车对水平地面的压强p=？；（3）月球车在测试过程中的功率P=？
解：
（1）时间t=60min=3600s，距离s=180m，
月球车的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{180m}{3600s}$=0.05m/s；
（2）月球车的质量m=140kg，
月球车受到的重力：G=mg=140kg×10N/kg=1400N；
（3）月球车对地面的压力F=G=1400N，
月球车对水平地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1400N}{0.02{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（4）克服摩擦力做的功W=fs=500N×180m=9×10⁴J，
月球车在测试过程中的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9×1{0}^{4}J}{3600s}$=25W．
答：（1）月球车的速度是0.05m/s；
（2）月球车受到的重力是1400N；
（3）月球车对水平地面的压强为7×10⁴Pa；
（4）月球车在测试过程中的功率为25W．

点评 此题主要考查的是学生对速度、重力、压强、功和功率计算公式的理解和掌握，基础性题目．