Question

【題目】霧炮車（又稱多功能抑塵車）是利用高壓原理向空氣中噴灑顆粒格外細(xì)小的水霧，除去空氣中過多的塵埃。某型號(hào)霧炮車的質(zhì)量為10t，它配備了一個(gè)體積為10m3的水箱。為了方便清洗，水箱底部有一個(gè)排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2．

（1）空載時(shí)，若霧炮車輪與地面的總接觸面積為0.8m2，則靜止時(shí)車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多大？

（2）當(dāng)水箱中水的深度為1m時(shí)，排水孔蓋子受到水的壓力約為多大？

（3）如圖所示，當(dāng)霧炮車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時(shí)，霧炮車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率如何變化？為什么？

Answer 1

【答案】（1）1.25×105Pa；（2）100N；（3）霧炮車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率逐漸減��；因?yàn)殪F炮車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時(shí)，車的速度不變，車的重力減小，對(duì)路面的壓力減小，故車受到的摩擦力減小，根據(jù)二力平衡條件可知，車受到的牽引力減小，所以根據(jù)P＝Fv知，霧炮車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率逐漸減小。

【解析】

（1）霧炮車空載靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，車對(duì)水平地面的壓力等于其自身重力，利用 求出壓力，再利用計(jì)算壓強(qiáng)；
（2）利用求出排水孔蓋子受到水的壓強(qiáng)，再利用的變形公式計(jì)算壓力；
（3）根據(jù)，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素分析解答。

（1）霧炮車空載靜止時(shí)車對(duì)水平地面的壓力：，則霧炮車空載靜止時(shí)車對(duì)水平地面的壓力：；

（2）排水孔蓋子受到水的壓強(qiáng)：，則排水孔蓋子受到水的壓力：

（3）因?yàn)?/span>，當(dāng)霧炮車在水平路面上勻速行駛，速度v不變，不斷向外噴水，則車的重力減小，水平地面上物體對(duì)地面的壓力大小等于重力，所以對(duì)路面的壓力減小，摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面的粗糙程度不變，壓力減小，故車受到的摩擦力減小，牽引力和摩擦力是平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知車受到的牽引力減小，根據(jù)功率的公式P=Fv可知霧炮車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率逐漸減小。