Question

（2013?工業(yè)園區(qū)一模）蘇州繞城高速公路對(duì)小汽車的最高限速為100km/h．周末小明乘坐小汽車以最高限速勻速行駛完其中的一段路程后，發(fā)現(xiàn)用時(shí)30min，在通過收費(fèi)站時(shí)測重顯示車重1.2t，g取10N/kg．試求：
（1）汽車行駛路段的路程；
（2）當(dāng)汽車靜止時(shí)輪胎與地面的總接觸面積為0.08m²，此時(shí)汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？
（3）假設(shè)汽車以最高限速勻速行駛時(shí)牽引力的功率為15kW，則所受阻力為多大？

Answer 1

分析：（1）已知汽車行駛的速度和時(shí)間，利用公式s=vt得到行駛的路程；
（2）已知汽車質(zhì)量，可以得到重力，對(duì)水平地面的壓力等于汽車的重力；已知壓力和受力面積，利用公式p=

F

S

得到汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知汽車行駛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)功率，可以得到牽引力；因?yàn)槠�車勻速直線行駛，所以受到的阻力等于牽引力．

解答：已知：v=100km/h≈27.8m/s  t=30min=0.5h  m=1.2t=1200kg  g=10M/kg  S=0.08m²  P=15kW=1.5×10⁴W
求：（1）s=？（2）p=？（3）f=？
解：
（1）∵v=

s

t

，
∴汽車行駛的路程為s=vt=100km/h×0.5h=50km；
（2）汽車對(duì)水平地面的壓力為F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×10⁴N
汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p=

F

S

=

1.2×104N

0.08m2

=1.5×10⁵Pa；
（3）∵P=

W

t

=

F牽?s

t

=F_牽?v
∴汽車受到的阻力為f=F_牽=

P

v

=

1.5×104W

27.8m/s

≈540N．
答：（1）汽車行駛路段的路程為50km；
（2）當(dāng)汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa；
（3）假設(shè)汽車以最高限速勻速行駛時(shí)牽引力的功率為15kW，則所受阻力為540N．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了速度變形公式、壓強(qiáng)計(jì)算公式和功率變形公式的應(yīng)用，包括了力學(xué)重要的計(jì)算公式，綜合性較強(qiáng)，但環(huán)節(jié)不復(fù)雜，難度不大．