Question

5．旦增家的轿车质量是1600kg，它以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶0.5h．（g取10N/kg）
（1）求这段时间内轿车通过的路程；
（2）若轿车车轮与地面接触的总面积为0.1m²，求轿车对水平路面的压力和压强；
（3）若轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车发动机牵引力的功率．

Answer 1

分析 （1）已知速度与运动时间，由速度公式的变形公式可以求出汽车的路程．
（2）先求出汽车对地面的压力，然后由压强公式求出汽车对地面的压强．
（3）对汽车进行受力分析，由平衡条件可以求出汽车的牵引力，再利用P=Fv求做功功率．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得：
s=vt=54km/h×0.5h=27km；
（2）汽车对地面的压力：
F_N=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N；
汽车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{16000N}{0.1{m}^{2}}$=1.6×10⁵Pa；
（3）汽车受到的阻力：
f=0.1G=0.1mg=0.1×1600kg×10N/kg=1600N，
汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在水平方向受牵引力F、阻力f作用，是一对平衡力，则牵引力：
F=f=1600N；
而v=54km/h=15m/s，
牵引力功率：
P=Fv=1600N×15m/s=2.4×10⁴W．
答：（1）这段时间内轿车通过的路程为27km；
（2）轿车对水平路面的压力和压强分别为16000N、1.6×10⁵Pa；
（3）轿车发动机牵引力的功率为2.4×10⁴W．

点评 本题难度不是很大，熟练应用速度公式的变形公式、二力平衡条件、压强公式、功率公式即可正确解题．