Question

4．隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．小明的爸爸最近也購(gòu)買了一輛轎車．
（1）通過(guò)查看說(shuō)明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg．當(dāng)車上載有195kg的人和物品時(shí)，每個(gè)車輪與地面的接觸面積為250cm²，試求轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）若現(xiàn)在轎車以60Kw的恒定功率啟動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示．
①則在0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功為多少？
②轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是多少？

Answer 1

分析 （1）轎車對(duì)地面的壓力等于車、人和物品的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）①根據(jù)W=Pt求出轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；
②由圖可知轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，根據(jù)P=Fv求出牽引力的大小，再根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和牽引力是一對(duì)平衡力求出阻力的大小．

解答 解：（1）轎車對(duì)地面的壓力：
F=G=（m+m_車）g=（195kg+1725kg）×9.8N/kg=18816N；
轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{18816N}{4×250×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=188160Pa．
（2）①轎車在0～5s內(nèi)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Pt=60×10³W×5s=3×10⁵J．
②由圖可知轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v=30m/s，則
牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{60×1{0}^{3}W}{30m/s}$=2000N；
由于轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，
則轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力f=F=2000N．
答：（1）轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)為188160Pa．
（2）①則在0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功為3×10⁵J．
②轎車勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是2000N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、壓強(qiáng)公式、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、功率公式、效率公式的掌握和應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力不變這一條件的應(yīng)用．