Question

15．如圖為我國(guó)自主研制的一款8輪裝甲車．某次執(zhí)行任務(wù)時(shí)，它在30min內(nèi)勻速行駛40km到達(dá)目的地．裝甲車的總質(zhì)量為1.92×10⁴kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm²，水平勻速行駛時(shí)所受阻力為裝甲車總重的0.1倍．（g取10N/kg）求：
（1）裝甲車行駛的速度；
（2）裝甲車執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，牽引力所做的功；
（3）裝甲車在水平地面上靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）由v=$\frac{s}{t}$計(jì)算裝甲車行駛的速度；
（2）水平勻速行駛時(shí)所受阻力為裝甲車總重的0.1倍，由此計(jì)算牽引力，再由W=Fs計(jì)算牽引力所做的功；
（3）由p=$\frac{F}{S}$計(jì)算裝甲車在水平地面上靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）由題知，裝甲車在30min內(nèi)勻速行駛40km，
所以裝甲車行駛的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{40km}{0.5h}$=80km/h；
（2）水平勻速行駛時(shí)所受阻力為裝甲車總重的0.1倍，此時(shí)水平方向的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，所以牽引力：
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×1.92×10⁴kg×10N/kg=1.92×10⁴N，
所以牽引力所做的功：
W=Fs=1.92×10⁴N×40×10³m=7.68×10⁸J；
（3）裝甲車在水平地面上靜止時(shí)對(duì)地面壓力：
F=G=mg=1.92×10⁴kg×10N/kg=1.92×10⁵N，
受力面積：S=8×200cm²=1600cm²，
所以對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.92×1{0}^{5}N}{1600×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×10⁶Pa．
答：（1）裝甲車行駛的速度為80km/h；
（2）裝甲車執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，牽引力所做的功為7.68×10⁸J；
（3）裝甲車在水平地面上靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.2×10⁶Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、功和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用以及平衡力的應(yīng)用，計(jì)算中要注意單位換算．