Question

14．一辆质量为1.5t的小货车，四个车轮与桥面的接触面积共为0.1m²，则：
（1）小货车对桥面的压强为多少？
（2）在某平直路段上，小货车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为车重的0.02倍，行驶速度为60km/h，15min内动力对小货车所做的功是多少？小货车的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出小货车的重力，小货车对桥面的压力等于其重力，又知受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$求解小货车对桥面的压强；
（2）根据二力平衡条件、阻力与重力的关系求出牵引力大小，利用v=$\frac{s}{t}$求出小货车通过的距离，利用W=Fs求解动力对小货车所做的功是多少，再利用P=$\frac{W}{t}$求解小货车的功率．

解答 解：（1）小货车的重力：G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
小货车对桥面的压力：F=G=1.5×10⁴N，
小货车对桥面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）小货车以额定功率匀速行驶时，牵引力：F_牵=f=0.02G=0.02×1.5×10⁴N=300N，
t=15min=15×$\frac{1}{60}$h=0.25h=900s，
根据v=$\frac{s}{t}$可得小货车通过的距离：s=vt=60km/h×0.25h=15km=15000m，
15min内动力对小货车所做的功：W=Fs=300N×15000m=4.5×10⁶J；
货车的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.5×1{0}^{6}J}{900s}$=5000W．
答：（1）小货车对桥面的压强为1.5×10⁵Pa；
（2）15min内动力对小货车所做的功是4.5×10⁶J；小货车的功率是5000W．

点评 此题考查压强的大小计算、功和功率的计算，涉及到重力的计算、速度公式及其应用，是一道力学综合题，关键是知道小货车对桥面的压力等于其重力，此外，解答过程中应注意单位换算．