Question

5．小青家新買了一輛小轎車，其部分參數(shù)如下表所示． （g=10N/kg）

整車質(zhì)量	1200kg	車輪與地面的接觸總面積	0.08m2
最高時(shí)速	180km/h	理論油耗	8L/100km
油箱容積	50L	額定輸出功率	60kW

（1）請(qǐng)求出空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)？
（2）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鲂∞I車加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)在水平方向上所受的力（“黑點(diǎn)A”代表小轎車的重心）；此時(shí)小轎車受到的阻力不等于其受到的牽引力（選填“等于”或“不等于”）；
（3）若小轎車以額定功率勻速行駛100s所通過(guò)的路程是2000m．請(qǐng)求這段時(shí)間內(nèi)：
①牽引力所做的功；
②牽引力是多大？

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知整車質(zhì)量，小轎車對(duì)地面的壓力等于整車的重力，利用重力公式可求出對(duì)地面的壓力，又知總接觸面積，利用壓強(qiáng)公式求出空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）小轎車在水平方向上受到向右的牽引力和向左的阻力；由于是加速向右運(yùn)動(dòng)，則小轎車受到的牽引力大于阻力，這兩個(gè)力的作用點(diǎn)可畫在其重心上，根據(jù)力的示意圖的作法畫出在水平方向上所受力的示意圖；
（3）①已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率和行駛時(shí)間，利用W=Pt可以得到牽引力做的功；
②知道牽引力做的功和行駛的路程，利用W=Fs的變形公式求出牽引力．

解答 解：
（1）由表格數(shù)據(jù)可知，整車質(zhì)量m=1200kg，
空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）小轎車加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向上受到向右的牽引力和向左的阻力；由于轎車加速向右運(yùn)動(dòng)，則它受到的牽引力大于阻力，即它們的大小不相等；
這兩個(gè)力的作用點(diǎn)可畫在其重心上，小轎車在水平方向上所受力的示意圖如下圖所示：

（3）①由表格數(shù)據(jù)可知，小轎車的額定功率P=60kW=60000W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，勻速行駛100s牽引力所做的功：
W=Pt=60000W×100s=6×10⁶J；
②小轎車通過(guò)的路程為2000m，
由W=Fs可得牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{6×1{0}^{6}J}{2000m}$=3×10³N．
答：（1）空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa；
（2）如上圖所示；不等于；
（3）①牽引力所做的功為6×10⁶J；②牽引力為3×10³N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力、壓強(qiáng)、功和牽引力的計(jì)算以及畫力的示意圖，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和從表格數(shù)據(jù)中獲取有用信息．