Question

7．雪地摩托車是一款冬季越野裝備，配有一條履帶和兩塊滑雪板．下表是某款雪地摩托車的主要參數(shù)：
（1）履帶和滑雪板都做得很寬是為了在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)．
（2）雪地摩托車停放在水平雪地上時(shí)，對(duì)雪地的壓強(qiáng)為多少？
（3）當(dāng)雪地摩托車在額定輸出功率下以最高時(shí)速勻速行駛時(shí)，受到路面的阻力為多少？（不計(jì)空氣阻力，結(jié)果保留一位小數(shù)）

凈重	180kg
額定輸出功率	15kW
最高車速	50km/h
每塊滑雪板與地面接觸面積	1500cm2
履帶與地面總接觸面積	6000cm2

Answer 1

分析 （1）減小壓強(qiáng)的方法：是在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)；是在受力面積一定時(shí)，通過減小壓力來減小壓強(qiáng)．
（2）摩托車對(duì)水平地面的壓力等于其重力，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出摩托車對(duì)雪地的壓強(qiáng)．
（3）由功率公式求出摩托車的牽引力，然后由平衡條件求出阻力．

解答 解：（1）履帶和滑雪板都做得很寬是為了在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)．
（2）總受力面積：S=2×1500cm²+6000cm²=9000cm²=0.9 m²
雪地摩托車停放在水平雪地上，摩托車對(duì)雪地的壓力：F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N，
壓強(qiáng)：P=$\frac{F}{S}$=$\frac{1800N}{0.9{m}^{2}}$=2000Pa；
（3）P=15kw=1.5×10⁴w，v=50km/h=13.9m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得牽引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}W}{13.9m/s}$≈1079.1N，
摩托車勻速行駛，受到路面的阻力：f=F=1079.1N．
答：（1）在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)；
（2）雪地摩托車停放在水平雪地上時(shí)，對(duì)雪地的壓強(qiáng)為2000Pa；
（3）當(dāng)雪地摩托車在額定輸出功率下以最高時(shí)速勻速行駛時(shí)，受到路面的阻力為1079.1N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了減小壓強(qiáng)的措施、求壓強(qiáng)與阻力問題，知道影響壓強(qiáng)大小的因素、應(yīng)用壓強(qiáng)公式、功率公式與平衡條件即可正確解題．