小汽車已經(jīng)進入普通家庭,它給我們的生活提供了便利,小明家購買的某型號小汽車和人的總質(zhì)量為1.6t,四個輪子與地面的接觸面積為0.8m2,當它以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時100km,受到的阻力為800N.(g=10N/kg)求:
(1)小汽車靜止時對路面的壓強.
(2)小汽車行駛這段路程所用的時間.
(3)小汽車以90km/h的速度勻速直線行駛時的功率.
解:(1)小汽車靜止時,對地面的壓力:
F=G=mg=1.6×10
3kg×10N/kg=1.6×10
4N,
對路面的壓強:
p=
=
=2×10
4Pa;
(2)小汽車行駛的速度:
v=90km/h=25m/s,
根據(jù)v=
可得,小汽車行駛這段路程所用的時間:
t=
=
=4×10
3s;
(3)∵小汽車做勻速直線運動,
∴汽車的牽引力:
F=f=800N,
勻速直線行駛時的功率:
P=Fv=800N×25m/s=2×10
4W.
答:(1)小汽車靜止時對路面的壓強為2×10
4Pa;
(2)小汽車行駛這段路程所用的時間為4×10
3s;
(3)小汽車以90km/h的速度勻速直線行駛時的功率為2×10
4W.
分析:(1)汽車對地面的壓力等于自身的重力,根據(jù)G=mg求出其大小,又知道受力面積(四個輪子與地面的接觸面積),利用壓強公式求汽車對地面壓強;
(2)知道汽車行駛的速度和通過的路程,根據(jù)速度公式求出小汽車行駛這段路程所用的時間;
(3)小汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力,根據(jù)二力平衡條件求出牽引力的大小,再根據(jù)P=
=
=Fv求出勻速直線行駛時的功率.
點評:本題考查了學生對壓強公式、速度公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及P=Fv的應用.