Question

9．某地遭受旱災(zāi)，為保證災(zāi)區(qū)某校師生用水，政府派出抗旱送水車送水，如果一輛送水空車質(zhì)量6t，水罐容積5m³，裝滿水后，汽車受到的阻力為車重的0.06倍，學(xué)校距取水處12km，汽車勻速直線行駛20min到達(dá)學(xué)校．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）問(wèn)：
（1）汽車勻速行駛時(shí)的速度是多少？
（2）該車所受重力和牽引力各是多少？
（3）裝滿水時(shí)，每個(gè)車輪與地面的總接觸面積為250cm²，共6個(gè)車輪，車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少Pa？

Answer 1

分析 （1）已知學(xué)校距取水處12km，汽車勻速直線行駛20min到達(dá)學(xué)校，利用速度公式可求得汽車勻速行駛時(shí)的速度；
（2）已知汽車的質(zhì)量，根據(jù)G=mg即可求得汽車所受的重力；
根據(jù)阻力和重力的關(guān)系求出阻力，已知汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，則牽引力大小等于阻力的大��；
（3）汽車在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于汽車的重力，受力面積等于六個(gè)輪胎和地面的接觸面積；
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）已知s=12km=12000m，t=20min=1200s，
則汽車勻速行駛時(shí)的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{12000m}{1200s}$=10m/s；
（2）汽車的質(zhì)量為：m=6t=6×10³kg，
汽車的重力：G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力：
f=0.06G=0.06×6×10⁴N=3.6×10³N；
因?yàn)槠�車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
所以牽引力：
F=f=3.6×10³N；
（3）因?yàn)槠�車在平直的公路上�?br />所以對(duì)地面的壓力：
F_壓=G=6×10⁴N；
地面的受力面積：
S=250×10^-4m²×6=0.15m²；
汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{0.15{m}^{2}}$=4×10⁵Pa．
答：
（1）汽車勻速行駛時(shí)的速度是10m/s；
（2）該車所受重力為6×10⁴N；牽引力是3.6×10³N；
（3）裝滿水時(shí)，車對(duì)地面的壓強(qiáng)為4×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題綜合考查了學(xué)生對(duì)速度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，解答此題的關(guān)鍵是根據(jù)平衡力的知識(shí)來(lái)判斷汽車前進(jìn)的牽引力的大小．