小军的爸爸买了一辆4轮小货车.货车的额定功率为60kw.前后轮轴距为3.0m.如图所示．(1)小军的爸爸驾驶满载货物的小货车到40km处的工厂送货.沿着限速为80km/h的省道直达工厂.至少需要多长时间?(2)当该车以72km/h的速度沿水平平直省道匀速行驶.若发动机的输出功率为40kw.汽车行驶时的阻力是多少?(3)按照规定.我国载� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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小军的爸爸买了一辆4轮小货车，货车的额定功率为60kw，前后轮轴距为3.0m，如图所示．
（1）小军的爸爸驾驶满载货物的小货车到40km处的工厂送货，沿着限速为80km/h的省道直达工厂，至少需要多长时间？
（2）当该车以72km/h的速度沿水平平直省道匀速行驶，若发动机的输出功率为40kw，汽车行驶时的阻力是多少？
（3）按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内．当处在水平路面上的货车均匀装载货物后，总质量为4t，整车重心距后轮1.2m，两后轮与地面接触的总面积为0.04m²，g取10N/kg．请你通过计算说明货车后轮对地面的压强是否超过国家规定？

分析（1）根据速度公式v=$\frac{s}{t}$计算；
（2）当汽车匀速行驶时，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv的变形公式求出发动机的牵引力，进而根据二力平衡条件求出汽车所受的阻力；
（3）以汽车轴为支点，汽车作为一个杠杆，由杠杆的平衡条件得出两个后轮对地面的压力，再利用p=$\frac{F}{S}$求车对路面的压强，最后根据所控制的最大压强比较得出该货车是否超过国家规定．

解答解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得小货车到达工厂需要的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{40km}{80km/h}$=0.5h；
（2）汽车的速度v₁=72km/h=72×$\frac{1}{3.6}$m/s=20m/s，
发动机的输出功率P=40kW=4×10⁵W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，汽车的牵引力：
F=$\frac{p}{{v}_{1}}$=$\frac{4×1{0}^{5}W}{20m/s}$=2000N，
因为汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，
汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，即f=F=2000N，
（3）以汽车轴为支点，汽车作为一个杠杆，由杠杆的平衡条件可得，F_压L₁=GL₂=mgL₂，
所以两个后轮对地面的压力F_压=$\frac{mg{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×1{0}^{4}kg×10N/kg×1.8m}{3.0m}$=2.4×10⁴N；
后轮对地面的压强p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{0.04{m}^{2}}$=6×10⁵Pa；
因为6×10⁵Pa＜7×10⁵Pa，所以货车后轮对地面的压强不超过国家规定．
答：（1）货车至少需要0.5h；
（2）汽车行驶时的阻力是2000N；
（3）货车后轮对地面的压强不超过国家规定．

点评本题考查速度的计算、压强大小的计算及功率的计算，此题知识点较多，有一定的难度．

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