Question

上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油．某型號(hào)四輪氫燃料汽車質(zhì)量為1.6×10³Kg，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.02m²．在一次測(cè)試中，汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力，5min內(nèi)勻速直線行駛了9000m．
（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少？
（2）汽車受到水平方向的阻力是多少？
（3）汽車牽引力所做的功和功率是多少？

Answer 1

解：（1）汽車對(duì)地面壓強(qiáng)：
P====2×10⁵Pa；
（2）∵汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
∴水平方向上的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，即f=F=2400N；
（3）汽車牽引力所做的功：
W=Fs=2400N×9000m=2.16×10⁷J，
功率：
P===7.2×10⁴W．
答：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（2）汽車受到水平方向的阻力為2400N；
（3）汽車牽引力所做的功為2.16×10⁷J，功率為7.2×10⁴W．
分析：（1）先根據(jù)G=mg求出汽車的重力，汽車對(duì)地面的壓力等于汽車重，再求出受力面積（四個(gè)輪子與地面的接觸面積），利用壓強(qiáng)公式求汽車對(duì)地面壓強(qiáng)；
（2）由于汽車在平直路面上勻速行駛，汽車的牽引力等于受到的阻力，利用W=FS求出汽車牽引力做的功，利用P=求出其功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、速度公式、功的公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，計(jì)算固體壓強(qiáng)時(shí)，注意受力面積的計(jì)算（四個(gè)輪子與地面的接觸面積）．