Question

4．司機(jī)師傅在執(zhí)行一次運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，開(kāi)著裝滿(mǎn)了沙子的貨車(chē)在一段 平直的公路上勻速行駛40km，所用時(shí)間是0.5h，貨車(chē)總重約3×10⁵N，輪胎與地面的總接觸面積約0.3m²．該路段限速60km/h．按照規(guī)定，我國(guó)載貨車(chē)輛的輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×10⁵Pa以?xún)?nèi)．（取g=10N/kg） 請(qǐng)解答：
（1）貨車(chē)的速度為多少km/h？
（2）貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）貨車(chē)在這段公路上行駛時(shí)所受牽引力9000N，這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力的功率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道貨車(chē)勻速行駛的路程和所用時(shí)間，根據(jù)速度公式求出貨車(chē)的速度；
（2）車(chē)對(duì)水平地面的壓力等于其重力，求出車(chē)對(duì)地面的壓力，然后應(yīng)用壓強(qiáng)公式求出貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）貨車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，根據(jù)所受阻力為車(chē)重的0.03倍求出其大小，利用W=Fs求出這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功，再根據(jù)功率公式求出功率．

解答 解：（1）貨車(chē)的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{40km}{0.5h}$=80km/h；
（2）貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓力：F=G=3×10⁵N，
貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3×1{0}^{5}N}{0.3{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（3）牽引力做的功：W=F_牽s=9×10³N×4×10⁴m=3.6×10⁸J，
牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{8}J}{0.5×3600s}$=2×10⁵W．
答：（1）貨車(chē)的速度為80km/h；
（2）貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)是1×10⁶Pa；
（3）這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力的功率為2×10⁵W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式和二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．