Question

12．一輛灑水車，勻速行駛時(shí)所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5×10⁴ N．水箱容積2000L．
（1）求車滿載水時(shí)水的重力；g=10N/kg
（2）求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)功率；
（3）滿載時(shí)貨車車輪與地面接觸總面積300平方厘米，求車對(duì)地面的壓強(qiáng)？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出水的重力；
（2）根據(jù)所受的阻力為車總重的0.1倍求出空載時(shí)的阻力，勻速行駛時(shí)牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出空載勻速行駛時(shí)功率；
（3）滿載時(shí)貨車對(duì)地面的壓力等于水和自身的重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）水的體積：
V=2000L=2000dm³=2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，車滿載水時(shí)水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×2m³=2000kg，
水的重力：
G_水=m_水g=2000kg×10N/kg=2×10⁴N；
（2）貨車空載勻速行駛時(shí)，受到的阻力：
f=0.1G_車=0.1×2.5×10⁴N=2.5×10³N，
因貨車勻速行駛時(shí)牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
所以，貨車的牽引力：
F=f=2.5×10³N，
貨車行駛的速度v=36km/h=10m/s，
貨車空載勻速行駛時(shí)功率：
P=Fv=2.5×10³N×10m/s=2.5×10⁴W；
（3）滿載時(shí)貨車對(duì)地面的壓力：
F′=G_車+G_水=2.5×10⁴N+2×10⁴N=4.5×10⁴N，
車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{4.5×1{0}^{4}N}{300×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.5×10⁶Pa．
答：（1）車滿載水時(shí)水的重力為2×10⁴N；
（2）貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)功率為2.5×10⁴W；
（3）滿載時(shí)貨車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁶Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式和重力公式、功率公式、壓強(qiáng)公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．