Question

20．如图所示，是某牌轿车的铭牌．该汽车在平直的公路上以额定功率匀速行驶，在穿过2400m的隧道时用了2min，取g=10N/kg，通过计算回答：
（1）该汽车在穿过隧道的过程中的车速是多少？
（2）该汽车在穿过隧道的过程中，发动机做了多少功？
（3）该汽车静止时每个车轮与地面的接触面积为250cm²，则汽车静止时对水平地面的压强多大？

Answer 1

分析 （1）已知时间和隧道长，利用v=$\frac{s}{t}$计算该汽车在穿过隧道的过程中的车速；
（2）从铭牌中读出功率，利用P=$\frac{W}{t}$计算该汽车在穿过隧道的过程中，发动机做的功；
（3）该汽车静止时对地面的压力等于其重力，再求出总接触面积，利用p=$\frac{F}{S}$计算汽车静止时对水平地面的压强．

解答 解：（1）时间t=2min=120s，
该汽车在穿过隧道的过程中的车速是：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2400m}{120s}$=20m/s；
（2）由铭牌可知功率P=74kW=7.4×10⁴W，
根据P=$\frac{W}{t}$得，该汽车在穿过隧道的过程中，发动机做功是：
W=Pt=7.4×10⁴W×120s=8.88×10⁶J；
（3）受力面积：S=4×250cm²=1000cm²=0.1m²
因为汽车在水平地面上，所以汽车对地面的压力：
F=G=mg=1595kg×10N/kg=1.595×10⁴N，
汽车静止时对水平地面的压强是：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.595×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.595×10⁵Pa．
答：（1）该汽车在穿过隧道的过程中的车速是20m/s；
（2）该汽车在穿过隧道的过程中，发动机做了8.88×10⁶J的功；
（3）该汽车静止时每个车轮与地面的接触面积为250cm²，则汽车静止时对水平地面的压强为1.595×10⁵Pa．

点评 此题考查速度的计算、功的计算和压强的大小计算，关键是各种公式的灵活运用，同时还要知道：汽车静止时对地面的压力等于其重力．