Question

20．如圖所示，是某牌轎車的銘牌．該汽車在平直的公路上以額定功率勻速行駛，在穿過(guò)2400m的隧道時(shí)用了2min，取g=10N/kg，通過(guò)計(jì)算回答：
（1）該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中的車速是多少？
（2）該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做了多少功？
（3）該汽車靜止時(shí)每個(gè)車輪與地面的接觸面積為250cm²，則汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

分析 （1）已知時(shí)間和隧道長(zhǎng)，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中的車速；
（2）從銘牌中讀出功率，利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；
（3）該汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于其重力，再求出總接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）時(shí)間t=2min=120s，
該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中的車速是：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2400m}{120s}$=20m/s；
（2）由銘牌可知功率P=74kW=7.4×10⁴W，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$得，該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做功是：
W=Pt=7.4×10⁴W×120s=8.88×10⁶J；
（3）受力面積：S=4×250cm²=1000cm²=0.1m²
因?yàn)槠�車在水平地面上，所以汽車�?duì)地面的壓力：
F=G=mg=1595kg×10N/kg=1.595×10⁴N，
汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.595×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.595×10⁵Pa．
答：（1）該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中的車速是20m/s；
（2）該汽車在穿過(guò)隧道的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做了8.88×10⁶J的功；
（3）該汽車靜止時(shí)每個(gè)車輪與地面的接觸面積為250cm²，則汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.595×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題考查速度的計(jì)算、功的計(jì)算和壓強(qiáng)的大小計(jì)算，關(guān)鍵是各種公式的靈活運(yùn)用，同時(shí)還要知道：汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于其重力．