Question

環(huán)保部門購進(jìn)一輛灑水車，其空車質(zhì)量6t，罐體容積8m³．裝滿水后，車輪與地面總接觸面積為0.4m²．若該車在10min內(nèi)水平勻速行駛6km，做功為1.8×10⁷J．求：
（1）灑水車在這10min內(nèi)行駛的速度；
（2）灑水車行駛過程中所受到的阻力；
（3）灑水車裝滿水時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)．

Answer 1

已知：m_車=6t=6000kg，水的體積V=8m³，車輪與地面總接觸面積為S=0.4m²，s=6km=6000m，t=10min=600s，做功為W=1.8×10⁷J，
求：（1）灑水車在這10min內(nèi)行駛的速度v=？；（2）灑水車行駛過程中所受到的阻力f=？；（3）灑水車裝滿水時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)p=？
（1）灑水車在這10min內(nèi)行駛的速度：
v=

s

t

=

6000m

600s

=10 m/s；
（2）∵W=Fs
∴牽引力：F=

W

s

=

1.8×107J

6000m

=3×10³N，
因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動，所以灑水車行駛過程中所受到的阻力：
f=F=3×10³N；
（3）∵ρ=

m

V

，
∴水的質(zhì)量：m_水=ρV=1×10³kg/m³×8m³=8×10³kg，
車對地面的壓力：F=G=（m_車+m_水）g=（6000kg+8×10³kg）×9.8N/kg=1.372×10⁵N，
灑水車裝滿水時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

1.372×105N

0.4m2

=3.43×10⁵Pa．
答：（1）灑水車在這10min內(nèi)行駛的速度為10m/s；
（2）灑水車行駛過程中所受到的阻力為3×10³N；
（3）灑水車裝滿水時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)為3.43×10⁵Pa．