Question

12．一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×10³kg，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×10⁴m．此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×10³N，行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1m²（g取10N/kg）．求：
（1）汽车对地面的压强；
（2）牵引力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）汽车对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，又知道行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）知道牵引力的大小和行驶的路程，根据W=Fs求出牵引力做的功，又知道汽车行驶的时间，再根据P=$\frac{W}{t}$求出牵引力做功的功率．

解答 解：（1）汽车对地面的压力：
F=G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
汽车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）牵引力做的功：
W=Fs=1.0×10³N×1.2×10⁴m=1.2×10⁷J，
牵引力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.2×1{0}^{7}J}{10×60s}$=2×10⁴W．
答：（1）汽车对地面的压强为1.5×10⁵Pa；
（2）牵引力做功的功率为2×10⁴W．

点评 本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式的应用，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是关键．