Question

一辆运送大石块填海的汽车在平直公路上匀速行驶，行驶120km后到达目的地所用时间为80min．已知汽车受到的阻力为6000N，大石块的质量为1.5×104kg，体积为5m3，大石块与水平车厢的接触面积为3m2．（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）求：

（1）石块对水平车厢的压强；

（2）汽车的功率；

（3）该石块全部沉入海水后，石块顶部距离海水面1m，计算石块所受到的浮力大小和顶部所受的海水压强．

 

Answer 1

（1）5×104Pa；（2）1.5×105W；（3）5.15×104N； 1.03×104Pa．

【解析】

试题分析：（1）石块对水平车厢的压力等于石块的重力：F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N，

石块对水平车厢的压强：p=F/S=1.5×105N/3m2=5×104Pa；（2）汽车的速度：v=s/t=120×103m/80×60s=25m/s，

因为汽车做匀速直线运动，因此F牵引力=f=6000N，则汽车的功率：P=F牵引力v=6000N×25m/s=1.5×105W；

（3）石块受到的浮力：F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m3=5.15×104N；

石块顶部受到海水的压强：p′=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1m=1.03×104Pa．

考点：压强的大小及其计算；液体的压强的计算；阿基米德原理；功率的计算