Question

我市某座桥全长约300m．一辆质量为1.8×10³kg、车轮着地总面积为0.06m²的小汽车，从桥头匀速行驶至桥尾，所用时间为20s，所受阻力是2.0×10³N．（不考虑车长，g取10N/Kg）
（1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度是多大？
（2）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾牵引力所做的功是多大？
（3）当小汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强为多少Pa？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道桥长、车从桥头匀速行驶至桥尾所用的时间，利用速度公式求小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度；
（2）因为小汽车匀速行驶，所以小汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据二力平衡的特点可知牵引力的大小，再利用W=Fs求牵引力所做的功；
（3）当小汽车静止在水平地面上时，小汽车对地面的压力等于小汽车重力，知道车轮着地总面积（受力面积），根据压强公式p=可求出汽车对地面的压强．
解答：解：
（1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度：
v===15m/s；
（2）∵小汽车匀速行驶，
∴小汽车受到的牵引力：
F=f=2.0×10³N，
牵引力所做的功：
W=Fs=2.0×10³N×300m=6×10⁵J；
（3）∵小汽车静止在水平地面上，
∴小汽车对地面的压力：
F=G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N；
小汽车对地面的压强：
p===3×10⁵Pa．
答：（1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度是15m/s；
（2）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾牵引力所做的功是6×10⁵J；
（3）当小汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强为3×10⁵Pa．
点评：本题考查了速度、功、压强、牵引力等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力，解题过程中还要注意单位的换算．