Question

10．一种氢气燃料的汽车，质量为2.0×10³kg，轮子与地面的总接触面积是0.1m²，发动机的额定输出功率为80kW，汽车保持功率不变在平直公路上匀速行驶了800m，行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍．试求：（g=10N/kg）
（1）汽车静止时对路面的压强；
（2）汽车的牵引力；
（3）汽车牵引力所做的功．

Answer 1

分析 （1）知道汽车的质量，根据G=mg求出受到的重力，汽车静止时对路面的压力和自身的重力相等，再根据p=$\frac{F}{S}$求出汽车静止时对路面的压强；
（2）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.1G求出汽车受到的阻力，根据二力平衡条件求出牵引力的大小；
（3）知道汽车受到的牵引力和行驶的距离，根据W=Fs求出汽车牵引力所做的功．

解答 解：（1）汽车的重力：
G=mg=2.0×10³kg×10N/kg=2.0×10⁴N，
汽车静止时对路面的压力：
F_压=G=2.0×10⁴N，
对路面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{2.0×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=2.0×10⁵Pa；
（2）因汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，汽车的牵引力：
F=f=0.1G=0.1×2.0×10⁴N=2000N；
（3）汽车牵引力所做的功：
W=Fs=2000N×800m=1.6×10⁶J．
答：（1）汽车静止时对路面的压强为2.0×10⁵Pa；
（2）汽车的牵引力为2000N；
（3）汽车牵引力所做的功为1.6×10⁶J．

点评 本题考查了压强公式、重力公式、做功公式和二力平衡条件的应用等，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．