Question

14．我國(guó)目前研發(fā)了一種太陽能汽車，深受人們青睞，該汽車的重力為12000N，車輪與水平地面的接觸總面積為300cm²，在一次實(shí)驗(yàn)中，該汽車在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛了30min，行駛時(shí)汽車受到的阻力為汽車所受重力的0.1倍（車內(nèi)人員質(zhì)量不計(jì)）．求：
（1）汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）實(shí)驗(yàn)中汽車行駛的路程；
（3）實(shí)驗(yàn)中汽車所受的牽引力．

Answer 1

分析 （1）知道汽車的質(zhì)量求出汽車的重力，汽車在水平路面上，汽車對(duì)地面的壓力等于汽車的重力，知道受力面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)大�。�
（2）汽車的速度和時(shí)間都是已知的，根據(jù)s=vt求出汽車的行駛路程；，根據(jù)W=Fs求出牽引力的所做的功．
（3）根據(jù)阻力和重力的關(guān)系求出阻力，而物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小是相等的．

解答 解：（1）汽車的重力：
G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
汽車在水平地面上，汽車對(duì)水平地面的壓力：
F_壓=G=12000N，
汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12000N}{0.03{m}^{2}}$=4×10⁵Pa．
（2）由v=$\frac{s}{v}$可得，汽車在30min內(nèi)通過的路程：
s=vt=20m/s×1800s=36000m；
（3）汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力：
f=0.1G=0.1×12000N=1200N，
汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)是一種平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小是相等的，
所以，牽引力F′=f=1200N．
答：（1）汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為4×10⁵Pa；
（2）實(shí)驗(yàn)中汽車行駛的路程36000m；
（3）實(shí)驗(yàn)中汽車所受的牽引力為1200N．

點(diǎn)評(píng) 本題通過汽車在水平地面上行駛，考查了重力計(jì)算、壓強(qiáng)、速度公式及其應(yīng)用、平衡力等．包含了力學(xué)的一些重要計(jì)算．綜合性比較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生來說有一定的拔高難度．