Question

14．为减少扬尘对空气质量的影响，郑州城区每天都要进行洒水，如图所示，若一辆洒水车空车质量6t，水罐容积8m³，装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m²．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（1）若洒水车在匀速直线行驶，则在洒水过程中，整车的动能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）装满水时，洒水车对地面的压强为多少？
（3）若罐内水深1.5m，则水对罐底的压强为多少？

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，物体的动能越大；
（2）装满水时水的体积等于水罐容积，根据m=ρV求出水的质量，洒水车对地面的压力等于车和水的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）知道罐内水深，根据p=ρgh求出水对罐底的压强．

解答 解：（1）洒水车在水平公路上匀速行驶时，速度不变，由于不断洒水其总质量减小，所以洒水车的动能减小；
（2）装满水时，由ρ=可得，水的质量：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×8m³=8×10³kg，
洒水车对地面的压力：
F=G=（m_车+m_水）g=（6×10³kg+8×10³kg）×10N/kg=1.4×10⁵N，
洒水车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.4×1{0}^{5}N}{0.5{m}^{2}}$=2.8×10⁵Pa；
（3）水对罐底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa．
答：（1）减小；
（2）装满水时，洒水车对地面的压强为2.8×10⁵Pa；
（3）若罐内水深1.5m，则水对罐底的压强为1.5×10⁴Pa．

点评 本题考查了影响动能大小因素和重力公式、固体压强公式、液体压强公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．