Question

18．一輛載有濃硫酸的6輪卡車(chē)重為3.6噸的，在行駛中與地面的摩擦力是車(chē)重的0.2倍，每個(gè)車(chē)輪與地面的接觸面積為0.02米²，在高速公路上以20米/秒的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了1小時(shí)．（g=10/千克），不小心側(cè)翻，濃硫酸泄露．
（1）這輛汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少？
（2）在1小時(shí)中牽引力做了多少功？

Answer 1

分析 （1）汽車(chē)的質(zhì)量是已知的，根據(jù)G=mg求出汽車(chē)的重力；
汽車(chē)在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于汽車(chē)的重力，受力面積等于六個(gè)輪胎和地面的接觸面積；根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)摩擦力與車(chē)重的關(guān)系求出摩擦力，根據(jù)二力平衡求出牽引力，再利用速度公式求出1h通過(guò)的距離，最后利用W=Fs計(jì)算牽引力所做的功．

解答 解：（1）汽車(chē)的重力：
G=mg=3.6×10³kg×10N/kg=3.6×10⁴N；
汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力：
F_壓=G=3.6×10⁴N；
地面的受力面積：
S=6×0.02m²=0.12m²；
汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.6×1{0}^{4}N}{0.12{m}^{2}}$=3×10⁵Pa；
（2）汽車(chē)在高速公路做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可得：
F=f=0.2G=0.2×3.6×10⁴N=7200N，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，1h1汽車(chē)通過(guò)的距離：
s=vt=20m/s×3600s=72000m，
牽引力做功：
W=Fs=7200N×72000m=5.184×10⁸J．
答：（1）這輛汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)是3×10⁵Pa；
（2）在1小時(shí)中牽引力做了5.184×10⁸J的功．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是重力、路程、牽引力、壓強(qiáng)的計(jì)算、二力平衡的條件的應(yīng)用，是一道綜合題；關(guān)鍵是根據(jù)平衡力的知識(shí)判斷汽車(chē)前進(jìn)的牽引力，同時(shí)要知道水平面上物體的壓力與自身的重力相等．