Question

3．如图所示是一辆“都市蚂蚁”概念车，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．如表中是该款车型的部分主要参数．
（1）若这款车匀速行驶3km需要时间为10min，求车的行驶速度．
（2）若每位乘员的质量为50kg，求乘载两人时，车对水平路面的压强；
（3）若这款车在平直公路上匀速行驶，求做功2×10⁶J所需时间；

质量m/kg	400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2	200
总体积V/m3	0.75
发电机的输出功率P/W	1000

Answer 1

分析 （1）已知路程和时间，根据速度公式v=$\frac{s}{t}$求速度；
（2）由车的质量加上二人的质量，求出重力，在水平面压力等于重力，已知接触面积，利用压强公式p=$\frac{F}{S}$可求压强；
（3）已知车做的功和发电机的功率，由公式P=$\frac{W}{t}$变形公式可求时间．

解答 解：（1）车匀速行驶3km需要时间为10min，
车行驶的速度，v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3km}{10min}$=$\frac{3000m}{10×60s}$=5m/s；
（2）乘员和车的总重力，G=G_人+G_车=nm_人g+m_车g=2×50kg×10N/kg+400kg×10N/kg=5000N；
在水平面上压力的大小等于重力，F=G=5000N；
乘载两人时，车对水平路面的压强，p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5000N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10⁵pa；
（3）已知车的输出功率，P=1000w，车做的功，W=2×10⁶J，
所需时间，P=$\frac{W}{t}$得，t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2×1{0}^{6}J}{1000w}$=2000s．
答：（1）若这款车匀速行驶3km需要时间为10min，车的行驶速度是5m/s；
（2）若每位乘员的质量为50kg，求乘载两人时，车对水平路面的压强是2.5×10⁵pa；
（3）若这款车在平直公路上匀速行驶，做功2×10⁶J所需时间是2000s．

点评 本题主要考查速度，压强，已知功和功率求时间，是一道综合题，难度不大．