Question

环保部门购进一辆洒水车，其空车质量6t，罐体容积8m³．装满水后，车轮与地面总接触面积为0.4m²．若该车在10min内水平匀速行驶6km，做功为1.8×10⁷J．求：
（1）洒水车在这10min内行驶的速度；
（2）洒水车行驶过程中所受到的阻力；
（3）洒水车装满水时对水平路面的压强．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据公式v=求出速度；
（2）根据W=Fs求出牵引力；匀速行驶，洒水车受的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；
（3）根据ρ=求出水的质量，根据G=mg求出水的重力和车的重力，对地面的压力等于其总重力，根据p=求出对地面的压强．
解答：已知：m_车=6t=6000kg，水的体积V=8m³，车轮与地面总接触面积为S=0.4m²，s=6km=6000m，t=10min=600s，做功为W=1.8×10⁷J，
求：（1）洒水车在这10min内行驶的速度v=？；（2）洒水车行驶过程中所受到的阻力f=？；（3）洒水车装满水时对水平路面的压强p=？
解：（1）洒水车在这10min内行驶的速度：
v===10 m/s；
（2）∵W=Fs
∴牵引力：F===3×10³N，
因为匀速运动，所以洒水车行驶过程中所受到的阻力：
f=F=3×10³N；
（3）∵ρ=，
∴水的质量：m_水=ρV=1×10³kg/m³×8m³=8×10³kg，
车对地面的压力：F=G=（m_车+m_水）g=（6000kg+8×10³kg）×9.8N/kg=1.372×10⁵N，
洒水车装满水时对水平路面的压强：
p===3.43×10⁵Pa．
答：（1）洒水车在这10min内行驶的速度为10m/s；
（2）洒水车行驶过程中所受到的阻力为3×10³N；
（3）洒水车装满水时对水平路面的压强为3.43×10⁵Pa．
点评：此题主要考查的是学生对速度、功、密度、重力、压强计算公式的理解和掌握，知识点较多，但都是基础性题目．