Question

【題目】最近中國國家航天局公布了2020年前登陸火星的計(jì)劃，引發(fā)了大家的熱議，小麗查閱我國航天發(fā)展的資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，我國自行研制的“玉兔號(hào)”月球車早已抵月球表面，如右圖所示．“玉兔號(hào)”車重120千克，有效負(fù)載20千克．月球上的重力是地球上的六分之一，表面土壤非常松軟，為了避免在月球上“打滑”，采用了6個(gè)特制的鈦合金制造的篩網(wǎng)輪子，每個(gè)“寬大”的輪子與地面的接觸面積達(dá)100cm2 ， 且表面有許多鋸齒形的棘爪．通過計(jì)算回答：（取g=10N/kg）
（1）月球車移動(dòng)很慢，3min最多移動(dòng)18m，該車最大速度是多少米/秒？
（2）如果該車勻速移動(dòng)所受阻力為100N，此時(shí)移動(dòng)三分鐘動(dòng)力最多做多少功？
（3）該車空載時(shí)對(duì)水平月面的壓強(qiáng)是多少帕？

Answer 1

【答案】
（1）解：月球車的速度為：v= = =0.1m/s；

答：月球車移動(dòng)的速度為0.1m/s

（2）因?yàn)樵虑蜍噭蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以F動(dòng)=F阻力=100N，動(dòng)力做功為：W=F動(dòng)s=100N×18m=1800J；

答：月球車移動(dòng)三分鐘動(dòng)力做功為1800J

（3）月球車與月球的接觸面積為：S=6×100cm2=600 cm2=6×10﹣2m2，

月球車在地球上受到的重力為：G=mg=120kg×10N/kg=1200N，

月球車在月球上受到的重力為：G月= G= ×1200N=200N，

月球車對(duì)月面的壓力：F=G月=200N，

月球車對(duì)月面的壓強(qiáng)：p= = ≈3333.3Pa．

答：月球車空載時(shí)對(duì)水平月面的壓強(qiáng)是3333.3Pa

【解析】（1）知道月球車移動(dòng)的路程和時(shí)間，據(jù)速度公式求解；（2）知道月球車三分鐘移動(dòng)的距離和受到的阻力，根據(jù)二力平衡求出動(dòng)力，利用W=Fs求出三分鐘動(dòng)力做的功；（3）知道月球車的質(zhì)量，據(jù)G=mg可以計(jì)算出重力；而月球?qū)ν�一物體的吸引力是地球的六分之一求出月球車在月球上受到的重力，月球車對(duì)水平月面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)算公式求出月球車對(duì)水平月面產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．