一輛質(zhì)量為6t的載貨汽車,在平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛30min,汽車受到的阻力為車重的0.06倍.(g=10N/kg)
(1)汽車所受重力是多少?
(2)汽車牽引力做的功是多少?
(3)汽車有6個輪子,每個輪子與地面的接觸面積約為 250cm2,汽車對地面的壓強約是多大?
解:
(1)汽車的質(zhì)量為:m=6t=6×10
3kg,
汽車的重力:
G=mg=6×10
3kg×10N/kg=6×10
4N;
(2)汽車運動時受到的阻力:
f=6×10
4N×0.06=3.6×10
3N;
∵汽車做勻速直線運動,
∴牽引力:
F=f=3.6×10
3N;
∵v=
,v=90km/h=90×
m/s=25m/s,
∴s=vt=25m/s×30×60s=45000m,
牽引力做的功:
W=Fs=3.6×10
3N×45000m=1.62×10
8J;
(3)∵汽車在平直的公路上,
∴對地面的壓力:
F
壓=G=6×10
4N;
地面的受力面積:
S=0.025m
2×6=0.15m
2;
汽車對水平地面的壓強:
p=
=
=4×10
5Pa.
答:(1)汽車所受重力是6×10
4N;
(2)汽車牽引力做的功是1.62×10
8J;
(3)汽車對地面的壓強約是4×10
5Pa.
分析:(1)已知汽車的質(zhì)量,根據(jù)G=mg即可求得汽車所受的重力.
(2)根據(jù)阻力和重力的關系求出阻力,已知汽車做勻速直線運動,則牽引力和阻力是一對平衡力,則牽引力大小等于阻力的大;知道汽車速度和行駛時間,利用s=vt求汽車行駛的距離,再利用W=Fs求汽車牽引力做的功;
(3)汽車在水平地面上,對地面的壓力等于汽車的重力,受力面積等于六個輪胎和地面的接觸面積;
根據(jù)p=
求出汽車對地面的壓強.
點評:此題綜合考查了學生對重力公式、功的公式、速度公式、壓強公式的掌握和運用,解答此題的關鍵是根據(jù)平衡力的知識來判斷汽車前進的牽引力的大。硗,易錯點是受力面積的計算.