Question

20．洒水车在晨曦中辛勤地工作，已知汽车自重2.5t，满载时装水10t，共有10个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²．（g=10N/kg）
（1）求汽车与水共重多少牛？
（2）洒水车在2min内沿平直街道匀速行驶600m，求洒水车的速度是多少米每秒？
（3）求装满水时，汽车对地面的压强是多少帕？
（4）洒水车洒水过程中，对地面的压强如何变化？为什么？

Answer 1

分析 （1）知道汽车自重和满载时水的质量，根据G=mg求出总重；
（2）知道啥水车行驶的时间和路程，根据v=$\frac{s}{t}$求出行驶的速度；
（3）装满水时，汽车对地面的压力等于自身的重力，受力面积为10个轮胎与地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出汽车对地面的压强；
（4）洒水车洒水过程中，自身的重力减小，对地面的压力减小，根据p=$\frac{F}{S}$可知对地面压强的变化．

解答 解：（1）汽车与水共重：
G=mg=（2.5×10³kg+10×10³kg）×10N/kg=1.25×10⁵N；
（2）洒水车的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{600m}{2×60s}$=5m/s；
（3）装满水时，汽车对地面的压力：
F=G=1.25×10⁵N，
汽车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.25×1{0}^{5}N}{0.05{m}^{2}×10}$=2.5×10⁵Pa；
（4）洒水车洒水过程中，自身的重力减小，对地面的压力减小，受力面积不变，
由p=$\frac{F}{S}$可知，对地面压强变小．
答：（1）汽车与水共重为1.25×10⁵N；
（2）洒水车的速度是5m/s；
（3）装满水时，汽车对地面的压强是2.5×10⁵Pa；
（4）洒水车洒水过程中，对地面的压强减小，原因是：洒水车洒水过程中，自身的重力减小，对地面的压力减小，受力面积不变，由p=$\frac{F}{S}$可知，对地面压强变小．

点评 本题考查了重力公式和速度公式、压强公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，要注意洒水车洒水过程中变化的分析．