Question

上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油．某型号四轮氢燃料汽车质量为1.6×10³Kg，每个轮子与地面的接触面积为0.02m²．在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m．
（1）汽车静止时对路面的压强是多少？
（2）汽车受到水平方向的阻力是多少？
（3）汽车牵引力所做的功和功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）先根据G=mg求出汽车的重力，汽车对地面的压力等于汽车重，再求出受力面积（四个轮子与地面的接触面积），利用压强公式求汽车对地面压强；
（2）由于汽车在平直路面上匀速行驶，汽车的牵引力等于受到的阻力，利用W=FS求出汽车牵引力做的功，利用P=求出其功率．
解答：解：（1）汽车对地面压强：
P====2×10⁵Pa；
（2）∵汽车做匀速直线运动，
∴水平方向上的牵引力和阻力是一对平衡力，即f=F=2400N；
（3）汽车牵引力所做的功：
W=Fs=2400N×9000m=2.16×10⁷J，
功率：
P===7.2×10⁴W．
答：（1）汽车静止时对路面的压强为2×10⁵Pa；
（2）汽车受到水平方向的阻力为2400N；
（3）汽车牵引力所做的功为2.16×10⁷J，功率为7.2×10⁴W．
点评：本题考查了学生对压强公式、速度公式、功的公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用，计算固体压强时，注意受力面积的计算（四个轮子与地面的接触面积）．