Question

16．為應(yīng)對(duì)油價(jià)上漲，某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車（如圖所示），獲全國(guó)汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎(jiǎng)項(xiàng)．這款概念車將汽車設(shè)計(jì)分為動(dòng)力組、乘艙組、輔助組三個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵．如果“都市螞蟻“車乘載兩人后總質(zhì)量為500千克，以5米/秒的速度在城市中行駛，“都市螞蟻“車在運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力是總重的0.4倍．
（1）車子乘載兩人后總重力是多少牛？
（2）車子作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，求動(dòng)力組提供的牽引力是多少牛？
（3）每只輪子與地面的接觸面積為200cm²，如圖此時(shí)車子有四個(gè)輪子，它對(duì)地面的壓強(qiáng)為是多少帕？

Answer 1

分析 （1）已知人和車的總質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求其重力；
（2）進(jìn)一步求出車受到的阻力，因?yàn)檐囎觿蛩傩旭�，所以水平方向上受到的牽引力和阻力是一�?duì)平衡力，大小相等；
（3）在水平路面上的物體對(duì)地面的壓力等于其重力，求出受力面積，再利用p=$\frac{F}{S}$求車子對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）車子乘載兩人后總重力：
G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
（2）都市螞蟻”車在運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力：f=0.4G=0.4×5000N=2000N，
因?yàn)檐囎觿蛩傩旭�，所以水平方向上受到的牽引力和阻力是一�?duì)平衡力，大小相等，
所以發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：F=f=2000N；
（3）車子對(duì)地面的壓力等于其重力，F(xiàn)=G=5000N，
受力面積：S=200cm²×4=800cm²=0.08m²，
車子對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5000N}{0.08{m}^{2}}$=6.25×10⁴Pa．
答：（1）車子乘載兩人后總重力為5000N；
（2）車子作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，求動(dòng)力組提供的牽引力是2000N；
（3）車子對(duì)地面的壓強(qiáng)為是6.25×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、二力平衡條件的應(yīng)用，知道汽車受平衡力時(shí)，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力是解決此題的關(guān)鍵．