Question

20．一辆质量为3.2×10³kg的卡车，在水平公路上匀速行驶10min内通过的路程为12km，行驶过程中车受到的阻力为4.8×10³N，车轮与地面接触的总面积为0.5m²．求：
（1）这段时间卡车的行驶速度；
（2）卡车对水平路面的压强是多少；
（3）卡车行驶时的功率是多大．

Answer 1

分析 （1）已知汽车的路程与运动时间，由速度公式求出速度．
（2）先求出汽车对地面的压力，然后由压强公式求出汽车对地面的压强．
（3）对汽车进行受力分析，由平衡条件可以求出汽车的牵引力，再利用P=Fv求做功功率．

解答 解：（1）t=10min=$\frac{1}{6}$h，
则速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{12km}{\frac{1}{6}h}$=72km/h=20m/s；
（2）由于卡车在水平公路上匀速行驶，则压力F=G=mg=3.2×10³kg×10N/kg=3.2×10⁴N，
所以，压强p=$\frac{F}{S}$=3$\frac{3.2×{10}^{4}N}{0.5{m}^{2}}$=6.4×10⁴Pa；
（3）汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在水平方向受牵引力F、阻力f作用，是一对平衡力，则牵引力：
F=f=4.8×10³N，
牵引力功率P=Fv=4.8×10³N×20m/s=9.6×10⁴W．
答：（1）这段时间卡车的行驶速度为20m/s；
（2）卡车对水平路面的压强是6.4×10⁴Pa；
（3）卡车行驶的功率是9.6×10⁴W．

点评 本题难度不是很大，熟练应用速度公式的变形公式、二力平衡条件、压强公式、功率公式即可正确解题．