Question

8．小明家买了一辆小汽车（如题19图所示），该车的一些信息为：该小汽车发的空车质量为啊0.6t；每个轮胎与地面接触面积为0.03m²；在水平路面上匀速行驶时受到阻力是2000N．回答以下问题：
（1）汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，从光学角度来看，这种设计的目的是什么？
为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线．
（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是多少？[g取10N/kg]
（3）该汽车发动机所提供的牵引力大小是多少？
（4）若该汽车以30m/s的速度匀速行驶5min，牵引力所做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像的特点之一；
（2）汽车停在水平地面上时，对地面的压力大小等于自身的重力，由p=$\frac{F}{S}$解题；
（3）匀速运动的物体，受到的力是平衡的；
（4）由v=$\frac{s}{t}$求出汽车所运动的距离，再根据W=Fs计算．

解答 解：
（1）挡风玻璃相当于平面镜，因为平面镜成的像是虚像，所以挡风玻璃倾斜安装，是为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线．
（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压力：
F_压=G=mg=0.6×1000kg×10N/kg=6000N，
对地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{6000N}{0.03{m}^{2}×4}$=5×10⁴Pa；
（3）因为汽车做匀速直线运动，
所以汽车受到的牵引力：F_牵=f_阻=2000N；
（4）由v=$\frac{s}{t}$可得汽车通过的路程：
s=vt=30m/s×5×60s=9000m，
牵引力所做的功：
W=F_牵s=2000N×9000m=1.8×10⁷J．
答：（1）为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线；
（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是5×10⁴Pa；
（3）该汽车发动机所提供的牵引力大小是2000N；
（4）若该汽车以30m/s的速度匀速行驶5min，牵引力所做的功是1.8×10⁷J．

点评 本题考查平面镜成像、压强、功的有关内容，要理解匀速运动的物体，所受的力是平衡的．