Question

18．如图所示是某品牌的洒水车，车的铭牌参数如表所示，某次洒水车装满水后，在平直公路上以最高时速匀速行驶了10min，通过计算回答以下问题：（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

车体总质量（kg）	16500	罐体容积（m3）	13.5
罐内最大竖直高度（m）	1.5	轮胎个数	6
最高时速（km/h）	90	发动机功率（KW）	150
燃料种类	柴油	扬程（m）	60

（1）洒水车10min行驶的路程是多少？
（2）洒水车装满水后，水的总质量是多少？
（3）洒水车装满水匀速行驶的过程中，所受阻力是车总重的0.02倍，求牵引力做了多少功？
（4）洒水车对一段道路进行洒水工作后，水面下降了0.4m，此时水对罐底的压强是多少？

Answer 1

分析 （1）已知汽车运动的时间，t=10min=10×60s=600s，洒水车的速度v=90km/h=90×$\frac{1}{3.6}$m/s=25m/s，利用s=vt求洒水车驶过这段公路的路程；
（2）已知水车容积即水的体积V=8m³，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$变形计算水的质量．
（3）知道洒水车的空车质量和最多能装水的质量，求出装满水后的总质量，利用G=mg求其重力，对地面的压力等于汽车装满水时的重力，则F_阻=0.02G，由W=Fs求出功；
（4）水面下降0.4m，则罐底的深度变为h=1.5m-0.4m=1.1m，再由液体压强公式p=ρgh可求．

解答 解：（1）已知汽车运动的时间，t=10min=10×60s=600s，
洒水车的速度v=90km/h=90×$\frac{1}{3.6}$m/s=25m/s，
洒水车驶过这段公路的路程：
s=vt=25m/s×600s=15000m；
（2）已知水车容积即水的体积V=8m³，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×8m³=8×10³kg；
（3）车的重量即车的重力：
G_车=m_车g=16500kg×10N/kg=1.65×10⁵N，
水的重力：
G_水=m_水g=8×10³kg×10N/kg=0.8×10⁵N，
装满水车的总重：
G=G_车+G_水=1.65×10⁵N+0.8×10⁵N=2.45×10⁵N，
车受到的阻力：
f=0.02G=0.02×2.45×10⁵N=4.9×10³N，
牵引力做的功：
W=fS=4.9×10³N×15000m=7.35×10⁷J；
（4）水面下降0.4m后，则罐底的深度变为h=1.5m-0.4m=1.1m，
由液体压强公式得：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N×1.1m=1.1×10⁴pa．
答：（1）洒水车10min行驶的路程是15000m；
（2）洒水车装满水后，水的总质量是8×10³kg；
（3）洒水车装满水匀速行驶的过程中，所受阻力是车总重的0.02倍，求牵引力做了7.35×10⁷J功；
（4）洒水车对一段道路进行洒水工作后，水面下降了0.4m，此时水对罐底的压强是1.1×10⁴pa．

点评 本题主要考查速度，密度，功和压强，是一道综合题．