據(jù)報(bào)道,一輛有210個(gè)車輪、全長(zhǎng)81.2m的大型在火車,從天津港運(yùn)送不可解體的進(jìn)口苯乙烯設(shè)備前往克拉瑪依市獨(dú)山子區(qū).所示,這個(gè)“巨無(wú)霸”的車貨總質(zhì)量達(dá)372噸,全程的行駛速度保持在10km/h左右,每天大約行駛14小時(shí),總共用了30天.(g=10N/kg)
(1)“巨無(wú)霸”在平直路面上勻速行駛時(shí)受到 個(gè)力的作用.路面對(duì)他的支持力是 N.
(2)“巨無(wú)霸”安裝如此多的車輪是為了 車對(duì)路面的壓強(qiáng).若車輪與路面的接觸的總面積約為10m2,則車對(duì)路面的壓強(qiáng)是 Pa.
(3)“巨無(wú)霸”從天津到獨(dú)山子行駛的路程約為 km.
(4)“巨無(wú)霸”勻速行駛時(shí)的牽引力約為3.6×105N.則它的牽引功率為 kW.
【答案】
分析:(1)對(duì)在平直路面上勻速行駛的“巨無(wú)霸”受力分析即可知道受到幾個(gè)力,再根據(jù)二力平衡條件和G=mg求出路面對(duì)他的支持力;
(2)根據(jù)壓強(qiáng)公式可知,壓力一定時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越小,水平地面上物體的壓力和自身的重力相等,再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出車對(duì)路面的壓強(qiáng);
(3)已知“巨無(wú)霸”行駛的速度和時(shí)間,根據(jù)速度公式求出從天津到獨(dú)山子行駛的路程;
(4)根據(jù)P=
=
=Fv求出它的牽引功率.
解答:解:(1)對(duì)在平直路面上勻速行駛的“巨無(wú)霸”受力分析,如下圖所示:
由上圖可知,此時(shí)“巨無(wú)霸”受到4個(gè)力的作用,
∵路面對(duì)他的支持力和自身的重力是一對(duì)平衡力,
∴N=G=mg=372×10
3kg×10N/kg=3.72×10
6N;
(2)根據(jù)p=
可知,“巨無(wú)霸”安裝如此多的車輪是為了在壓力一定時(shí),減小車對(duì)路面的壓強(qiáng);
車對(duì)路面的壓強(qiáng)p=
=
=
=37200Pa;
(3)根據(jù)v=
可得:
從天津到獨(dú)山子行駛的路程s=vt=10km/h×14h×30=4200km;
(4)“巨無(wú)霸”勻速行駛時(shí)的牽引功率:
P=
=
=Fv=3.6×10
5N×
m/s=10
6W=1000KW.
故答案為:(1)4;3.72×10
6;(2)減。37200;(3)4200;(4)1000.
點(diǎn)評(píng):本題考查了受力分析、二力平衡條件的應(yīng)用、壓強(qiáng)的計(jì)算和公式的應(yīng)用、速度公式和功率公式的靈活應(yīng)用,涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),計(jì)算時(shí)要注意單位的換算,如1m/s=3.6km/h.