Question

5．如图是某品牌太阳能汽车，在景区接送游客．
（1）车轮与地面的总接触面积为2.5×10^-2m²，该汽车对水平地面的压强2×10⁵Pa，求该车对地面的压力多大？
（2）某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W．求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？

Answer 1

分析 （1）知道汽车对水平地面的压强和车轮与地面的总接触面积即受力面积，根据F=pS求出该车对地面的压力；
（2）知道汽车的速度和输出功率，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牵引力的大小，汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，再根据W=Fs求出牵引力做的功．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，该车对地面的压力：
F=pS=2×10⁵Pa×2.5×10^-2m²=5000N；
（2）汽车行驶的速度：
v=18km/h=5m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牵引力的大小：
F_牵=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{5m/s}$=160N，
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，此过程中该车受到的阻力：
f=F_牵=160N，
牵引力做的功：
W=F_牵s=160N×3600m=5.76×10⁵J．
答：（1）该车对地面的压力为5000N；
（2）此过程中该车受到的阻力为160N，牵引力所做的功为5.76×10⁵J．

点评 本题考查了压强公式和功率公式、做功公式以及二力平衡条件的应用，要注意牵引力公式P=Fv的推导和应用．