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17．随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭．某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2．若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v1=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg．求：
（1）该汽车静止时对水平路面的压强．
（2）汽车运动过程中受到的阻力；
（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小．

分析 （1）该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力，又知受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$可求压强．
（2）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小，然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力；
（3）阻力已经求出，然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小．

解答 解：（1）该汽车静止时对水平路面的压力：
F=G总=m总g=（m车+m物）g=（1600kg+200kg）×10N/kg=1.8×104N，
对水平路面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{2.0×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=9×105Pa；
（2）因为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
所以，当汽车以v1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：
F1=$\frac{{P}_{1}}{{v}_{1}}$=$\frac{6×1{0}^{4}W}{72×\frac{1}{3.6}m/s}$=3000N，
因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：
F阻=F1=3000N；
（3）当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N，
则t2时间后汽车运动的速度：
v2=$\frac{{P}_{2}}{{F}_{2}}$=$\frac{24×1{0}^{3}W}{3000N}$=8m/s．
答：（1）该汽车静止时对水平路面的压强为9×105Pa．
（2）汽车运动过程中受到的阻力为3000N；
（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s．

点评 此题考查压强的大小计算、二力平衡条件及其应用、功率推导公式的应用，关键是各种公式的灵活运用，并知道该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力．

练习册系列答案
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