Question

8．小紅一家乘轎車經高速公路去外地游玩．如果轎車和人的總質量為3×10³kg，每個車輪與地面的接觸面積為200cm²．
（1）轎車靜止時對路面的壓強是多少？
（2）途中小紅發(fā)現(xiàn)有10min汽車速度計的指針一直停在如圖所示的位置，這段時間內轎車行駛的路程是多少km？
（3）若轎車受到的阻力為車重的0.1倍，則它這10min做功多少J？

Answer 1

分析 （1）知道重力可求壓力（F=G），再知道受力面積，求壓強，注意單位換算和受力面積有幾個；
（2）知道行車時間和車速求路程，注意單位統(tǒng)一；
（3）已知轎車和人共質量為3×10³kg，可求得其重力，然后可求得其阻力，由汽車速度計的指針一直停在如圖所示的位置，可知做勻速直線運動，然后可知F=f，再利用W=Fs可求得它這10min做功多少J

解答 解：
（1）受力面積：S=4×200×10^-4m²=0.08m²，
轎車靜止時對路面的壓力：F=G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N，
轎車靜止時對路面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=3.75×10⁵Pa；
（2）行駛時間t=10min=$\frac{1}{6}$h，由速度計可知此過程的速度v=90km/h，
行駛的路程：s=vt=90km/h×$\frac{1}{6}$h=15km=15000m；
（3）轎車和人重力：G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N，
由題可知，轎車受到的阻力：f=0.1G=0.1×3×10⁴N=3×10³N，
由汽車速度計的指針一直停在如圖所示的位置可知，轎車做勻速直線運動，
則牽引力F=f=3×10³N，
則它這10min做功：W=Fs=3×10³N×15000m=4.5×10⁷J．
答：（1）轎車靜止時對路面的壓強是3.75×10⁵Pa；
（2）途中小紅發(fā)現(xiàn)有10min汽車速度計的指針一直停在如圖所示的位置，這段時間內轎車行駛的路程是15km；
（3）若轎車受到的阻力為車重的0.1倍，則它這10min做功為4.5×10⁷J．

點評 本題用到了壓強公式、速度公式計算，功的計算等，綜合性強，屬于難題．計算固體壓強時注意：一壓力F=G=mg的條件；二是受力面積有幾個？是哪一個？三是單位換算．