16.公交公司最近更換了一批新型混合動(dòng)力公交車,在進(jìn)行新車測(cè)試時(shí)獲得的一些數(shù)據(jù)如下:新型公交車總質(zhì)量為4×103kg,輪胎與地面總接觸面積為0.4m2,車勻速行駛時(shí)所受阻力是車總重的0.5倍,公交車在牽引力作用下在平直公路上勻速行駛,2min內(nèi)行駛了1200m(g取10N/kg,忽略司機(jī)的質(zhì)量).求:
(1)公交車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)公交車在2min內(nèi)牽引力做功的功率.

分析 (1)公交車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于公交車的總重力,已知輪胎與地面總接觸面積;根據(jù)壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算公交車對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)公交車沿平直公路勻速行駛,則公交車受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡條件求出牽引力,然后根據(jù)W=Fs求出公交車牽引力所做的功;
知道公交車牽引力所做的功和做功時(shí)間,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計(jì)算牽引力做功的功率.

解答 解:
(1)公交車的總重力:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
公交車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力:F=G=4×104N;
公交車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4×1{0}^{4}N}{0.4{m}^{2}}$=1×105Pa;
(2)由題可知,公交車勻速行駛時(shí)所受阻力:f=0.5G=0.5×4×104N=2×104N,
因?yàn)楣卉囇仄街惫穭蛩傩旭偅?br />所以公交車受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,則F=f=2×104N;
公交車在2min內(nèi)牽引力做的功:W=Fs=2×104N×1200m=2.4×107J;
牽引力做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{2×60s}$=2×105W.
答:(1)公交車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1×105Pa;
(2)公交車在2min內(nèi)牽引力做功的功率為2×105W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力、壓強(qiáng)、功、功率的計(jì)算以及二力平衡條件的應(yīng)用,熟練應(yīng)用基本公式即可正確解題,對(duì)于第2小題也可根據(jù)P=Fv求出牽引力做功的功率.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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