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6.我国目前研发了一种太阳能汽车,该汽车的质量为1200kg,车轮与水平地面的接触总面积为300cm2;在一次实验中,该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min,行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍(车内人员质量不计).求:
(1)汽车对水平地面的压强是多少?
(2)实验中汽车牵引力所做的功是多少?
(3)实验中汽车牵引力做功的功率是多少?

分析 (1)知道汽车的质量求出汽车的重力,汽车在水平路面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力,知道受力面积,根据压强公式求出压强大小.
(2)汽车的速度和时间都是已知的,根据s=vt求出汽车的行驶路程;根据阻力和重力的关系求出阻力,而物体做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,大小是相等的,根据W=Fs求出牵引力的所做的功.
(3)知道牵引力做的功,又知时间,根据功率公式求出功率大小.

解答 解:(1)汽车的重力:G=mg=1200kg×10N/kg=12000N.
汽车在水平地面上,汽车对水平地面的压力:F=G=12000N,
汽车对水平地面的压强:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12000N}{0.03{m}^{2}}$=4×105Pa.
(2)由v=$\frac{s}{t}$可得,汽车在30min内通过的路程:
s=vt=20m/s×1800s=36000m;
汽车运动时受到的阻力:f=0.1G=0.1×12000N=1200N,
因为汽车做匀速直线运动,所以牵引力F′=f=1200N,
汽车牵引力做的功:W=F′s=1200N×36000m=4.32×107J.
(3)汽车牵引力做功的功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{1800s}$=2.4×104W.
答:(1)汽车对水平地面的压强是4×105Pa;
(2)实验中汽车牵引力所做的功是4.32×107J;
(3)实验中汽车牵引力做功的功率是2.4×104W.

点评 本题通过汽车在水平地面上行驶,考查了重力计算、压强、功、功率、平衡力等.包含了力学的一些重要计算.综合性比较强,对学生来说有一定的拔高难度.

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A.玻璃B.金属刀片C.塑料杯D.陶瓷碗

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17.按要求作图.
(1)甲图站在地面上的人用滑轮组把重物拉到 3m 高的楼上,请画出滑轮组的绕线方式.
(2)使用撬棒,把滚落在公路上的石块 1 移动,如图乙所示,若要求用力最小,请在撬棒上标出支点 0 的位置,并画出这个最小的力 F.
(3)如图丙所示,一乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图.

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A.B.
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B.上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车的惯性
C.车轮上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
D.用力蹬脚踏板,自行车前进是因为受到地面的摩擦力

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18.专题三:浮力
回顾实验和探究:(将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究影响浮力大小的因素:
 猜想 小雨提出这个研究问题后,想到浮力大小可能与液体密度有关.
 过程 ①同一金属块分别浸没在水和盐水中时,浸没在水中时弹簧测力计示数更大,说明浮力大小与液体密度有关.
②将金属块慢慢放入水中,得到弹簧测力计示数与物体浸入水中深度的关系如图象乙所示,说明浮力大小还与物体排开液体
的体积有关.
 程序 提出问题--猜想--设计并进行实验--得出结论
 问题谈论设计实验验证:浮力大小与物体的重力无关.
用弹簧测力计分别测出体积相同的铁块和铝块的重力;将铁块和铝块分别
浸没在水中后,记录弹簧测力计的示数.计算后,发现铁块和铝块受到的浮力大小相同.由此证明:浮力大小与物体的重力无关.
(2)探究阿基米德原理
 实验步骤 ①用弹簧测力计测出空桶所受的重力G1
②把小铁块浸入盛满水的溢水杯中,并用小桶收集小铁块所排开的水;同时读出此时弹簧测力计示数F,算出物体所受浮力F
③用弹簧测力计测出小铁块所受的重力G
④测出桶和被排开的水所受的总重力G2,计算被排开的水所受的重力G=G2-G1
请将步骤中空格填好,并将步骤正确排序为:
③②①④
 结论 浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它所排开液体的重力
 问题讨论 如果按照上述实验步骤的顺序进项实验,如图所示,则测出的浮力数值会偏小

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15.如图是停放在水平地面上的一辆汽车,质量为1.4×103kg,它的四个轮子与地面的总接触面积为0.2m2,取g=l0N/kg.求:
(1)汽车对地面的压力.
(2)汽车对地面的压强.

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16.请在图中画出正在水中下沉的物块(物块未接触容器底)所受力的示意图.

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