小汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入普通家庭,它給我們的生活提供了便利,小明家購(gòu)買(mǎi)的某型號(hào)小汽車(chē)和人的總質(zhì)量為1.6t,四個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.8m2,當(dāng)它以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)100km,受到的阻力為800N.(g=10N/kg)求:
(1)小汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng).
(2)小汽車(chē)行駛這段路程所用的時(shí)間.
(3)小汽車(chē)以90km/h的速度勻速直線行駛時(shí)的功率.
解:(1)小汽車(chē)靜止時(shí),對(duì)地面的壓力:
F=G=mg=1.6×10
3kg×10N/kg=1.6×10
4N,
對(duì)路面的壓強(qiáng):
p=
=
=2×10
4Pa;
(2)小汽車(chē)行駛的速度:
v=90km/h=25m/s,
根據(jù)v=
可得,小汽車(chē)行駛這段路程所用的時(shí)間:
t=
=
=4×10
3s;
(3)∵小汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),
∴汽車(chē)的牽引力:
F=f=800N,
勻速直線行駛時(shí)的功率:
P=Fv=800N×25m/s=2×10
4W.
答:(1)小汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為2×10
4Pa;
(2)小汽車(chē)行駛這段路程所用的時(shí)間為4×10
3s;
(3)小汽車(chē)以90km/h的速度勻速直線行駛時(shí)的功率為2×10
4W.
分析:(1)汽車(chē)對(duì)地面的壓力等于自身的重力,根據(jù)G=mg求出其大小,又知道受力面積(四個(gè)輪子與地面的接觸面積),利用壓強(qiáng)公式求汽車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng);
(2)知道汽車(chē)行駛的速度和通過(guò)的路程,根據(jù)速度公式求出小汽車(chē)行駛這段路程所用的時(shí)間;
(3)小汽車(chē)勻速行駛時(shí)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的大小,再根據(jù)P=
=
=Fv求出勻速直線行駛時(shí)的功率.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、速度公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)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P=Fv的應(yīng)用.