题目内容

4．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．
（1）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时，每个车轮与地面的接触面积为250cm2，试求轿车对地面的压强．
（2）若现在轿车以60Kw的恒定功率启动做匀速直线运动时，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示．
①则在0-5s时间内，轿车发动机做功为多少？
②轿车匀速直线运动过程中受到的阻力是多少？

分析 （1）轿车对地面的压力等于车、人和物品的重力之和，根据G=mg求出其大小，然后根据p=$\frac{F}{S}$求出轿车对地面的压强；
（2）①根据W=Pt求出轿车发动机做的功；
②由图可知轿车匀速直线运动时的速度，根据P=Fv求出牵引力的大小，再根据匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力求出阻力的大小．

解答 解：（1）轿车对地面的压力：
F=G=（m+m车）g=（195kg+1725kg）×9.8N/kg=18816N；
轿车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{18816N}{4×250×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=188160Pa．
（2）①轿车在0～5s内轿车发动机做的功：
W=Pt=60×103W×5s=3×105J．
②由图可知轿车匀速直线运动时，v=30m/s，则
牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{60×1{0}^{3}W}{30m/s}$=2000N；
由于轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，
则轿车运动过程中受到的阻力f=F=2000N．
答：（1）轿车对地面的压强为188160Pa．
（2）①则在0-5s时间内，轿车发动机做功为3×105J．
②轿车匀速直线运动过程中受到的阻力是2000N．

点评 本题考查了学生对重力公式、压强公式、力与运动的关系、功率公式、效率公式的掌握和应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及运动过程阻力不变这一条件的应用．

练习册系列答案
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（2）分析1、3（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系． 
序号接触面压力/N滑动摩擦力/N
1木块与木板2.00.4
2木块与木板2.50.5
3木块与砂纸2.00.6
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表一（液体密度为ρ1）
实验
序号		h
（米）		F
（牛）		△F
（牛）
1022.00
20.0121.20.8
30.0220.41.6
40.0418.83.2
50.0518.04.0
60.0815.66.4
70.1014.08.0
80.1414.08.0
表二（液体密度为ρ2）
实验
序号		h
（米）		F
（牛）		△F
（牛）
9022.00
100.0121.01.0
110.0220.02.0
120.0418.04.0
130.0517.05.0
140.0814.08.0
150.1012.010.0
160.1412.010.0
①分析比较实验序号1～7或9～15等数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：在圆柱体浸入同种液体过程中，F随h的增大而减小．
②请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论．
（a）分析比较实验序号1～7或9～15中△F和h的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在圆柱体浸入同种液体过程中，△F与h成正比．
（b）分析比较实验序号1～7和9～15中△F和h的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在圆柱体浸入不同液体过程中，当h一定时，液体密度越大，△F越大．
③他们发现圆柱体浸入液体后，F会不随h而变化．若其它圆柱体浸入液体（足够深）后也出现该现象．请你根据本实验的相关数据及条件，初步判断出现该现象的条件是浸入深度h等于或大于圆柱体的高度．

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