Question

8．如图，为我国首辆的月球探测器“玉兔月球车”，登月前，在水平地面上进行测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为其车重的0.3倍，网状轮子与地面的接触的总面积为200cm²．求：
（1）月球车的行驶速度大小；
（2）月球对水平地面的压强；
（3）月球车匀速行驶时所需的动力大小．

Answer 1

分析 （1）已知月球车行驶的路程和时间，利用v=$\frac{s}{t}$计算速度；
（2）根据G=mg求出月球车的重力；月球车对地面的压力等于其重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）根据受到地面的摩擦阻力为其车重的0.3倍，可求得阻力，再利用二力平衡条件可求得匀速行驶时所需的动力大小．

解答 解：（1）时间t=60min=3600s，距离s=180m，
月球车的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{180m}{3600s}$=0.05m/s；
（2）月球车的质量m=140kg，轮子与地面的接触的总面积S=200cm²=0.02m²；
月球车受到的重力：G=mg=140kg×10N/kg=1400N；
月球车对地面的压力F=G=1400N，
月球车对水平地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1400N}{0.02{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）f=0.3G=0.3×1400N=420N，
因为月球车匀速行驶，故月球车匀速行驶F=f=420N．
答：（1）月球车的行驶速度大小为0.05m/s；
（2）月球对水平地面的压强为7×10⁴Pa；
（3）月球车匀速行驶时所需的动力大小为420N．

点评 此题主要考查的是学生对速度、二力平衡条件、压强计算公式的理解和掌握，基础性题目．