Question

4．如图所示，是某同学家中最近购买的一辆小轿车，在某次匀速行驶时的有关数据如下表：

小轿车总质量	1800kg
静止时每只轮胎与地面的接触面积	400cm2
轮胎能承受的最大气压	2.5×105Pa
匀速行驶过程中的总阻力	总重的0.05倍

求：
（1）小轿车在匀速行驶过程中，所受到向前的牵引力；
（2）小轿车静止于水平路面时，小轿车对地面的压强；
（3）该轿车能承载物体的最大重力是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道小轿车的质量，根据G=mg求出其重力，小轿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=0.05G求出其大小；
（2）小轿车静止于水平路面时，对地面的压力和自身的重力相等，受力面积为4只轮胎与地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出小轿车对地面的压强；
（3）知道轮胎能承受的最大气压，根据F=pS求出轿车对路面的最大压力，即为车和承载物体的最大总重力，然后求出该轿车能承载物体的最大重力．

解答 解：（1）小轿车的重力：
G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×10⁴N，
因小轿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，
所以，小轿车在匀速行驶过程中，所受到向前的牵引力：
F=f=0.05G=0.05×1.8×10⁴N=900N；
（2）小轿车静止于水平路面时，对地面的压力：
F_压=G=1.8×10⁴N，
受力面积：
S=4×400cm²=1600cm²=0.16m²，
小轿车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{0.16{m}^{2}}$=1.125×10⁵Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，小轿车对路面的最大压力：
F_大=p_大S=2.5×10⁵Pa×0.16m²=4×10⁴N，
则该轿车能承载物体的最大重力：
G_物=G_大-G=F_大-G=4×10⁴N-1.8×10⁴N=2.2×10⁴N．
答：（1）小轿车在匀速行驶过程中，所受到向前的牵引力为900N；
（2）小轿车静止于水平路面时，小轿车对地面的压强为1.125×10⁵Pa；
（3）该轿车能承载物体的最大重力是2.2×10⁴N．

点评 本题考查了重力公式和压强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．