Question

（2010?湛江模擬）上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油．某型號四輪氫燃料汽車質(zhì)量為1.6×10³Kg，每個輪子與地面的接觸面積為0.02m²．在一次測試中，汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力，5min內(nèi)勻速直線行駛了9000m．
（1）汽車靜止時對路面的壓強是多少？
（2）汽車受到水平方向的阻力是多少？
（3）汽車牽引力所做的功和功率是多少？

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)G=mg求出汽車的重力，汽車對地面的壓力等于汽車重，再求出受力面積（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）由于汽車在平直路面上勻速行駛，汽車的牽引力等于受到的阻力，利用W=FS求出汽車牽引力做的功，利用P=

W

s

求出其功率．

解答：解：（1）汽車對地面壓強：
P=

F

S

=

mg

S

=

1.6×103kg×10N/kg

4×2×10-2m2

=2×10⁵Pa；
（2）∵汽車做勻速直線運動，
∴水平方向上的牽引力和阻力是一對平衡力，即f=F=2400N；
（3）汽車牽引力所做的功：
W=Fs=2400N×9000m=2.16×10⁷J，
功率：
P=

W

t

=

2.16×107J

5×60s

=7.2×10⁴W．
答：（1）汽車靜止時對路面的壓強為2×10⁵Pa；
（2）汽車受到水平方向的阻力為2400N；
（3）汽車牽引力所做的功為2.16×10⁷J，功率為7.2×10⁴W．

點評：本題考查了學(xué)生對壓強公式、速度公式、功的公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運用，計算固體壓強時，注意受力面積的計算（四個輪子與地面的接觸面積）．