Question

19．2016年3月20日上午，2016长安汽车重庆国际马拉松赛在重庆市南滨路举行，本次比赛提供了高档直播轿车--长安沃尔沃S80L．如图所示，轿车静止于水平地面，整车质最为1600kg，轮胎与地面的总的接触面积为800cm²，已知轿车在南滨路某水平路段匀速直线行驶了 500m耗时 20s．
求：（1）轿车对水平地面的压强；
（2）轿车这段时间内发动机输出功率为40kW，求轿车在该20s内所做的功；
（3）求轿车在该20s内的牵引力有多大．

Answer 1

分析 （1）轿车对水平地面的压力等于自身的重力，根据F=G=mg求出其大小，根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强；
（2）知道轿车这段时间内发动机输出功率，根据P=$\frac{W}{t}$求出轿车在该20s内所做的功；
（3）知道轿车匀速行驶的路程和发动机做的功，根据W=Fs求出牵引力的大小．

解答 解：（1）轿车对水平地面的压力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{800×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，轿车在该20s内所做的功：
W=Pt=40×10³W×20s=8×10⁵J；
（3）由W=Fs可得，轿车在该20s内的牵引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{8×1{0}^{5}J}{500m}$=1600N．
答：（1）轿车对水平地面的压强为2×10⁵Pa；
（2）轿车在该20s内所做的功为8×10⁵J；
（3）轿车在该20s内的牵引力为1600N．

点评 本题考查了重力公式、压强公式、做功公式、功率公式的应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．