Question

【題目】一輛重2×104N的四輪汽車，開進(jìn)了一段泥濘的道路，不能繼續(xù)行駛．汽車司機(jī)組織人們用如圖的滑輪組將汽車拖出．已知整個(gè)過程中，水平拉力F是2×103N，將汽車以0.2m/s的速度水平勻速拉出泥濘路段，用時(shí)10s．若每個(gè)車輪與地面接觸的面積為0.05m2 ．
（1）求汽車對路面的壓強(qiáng)；
（2）求拉力F做的功和功率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：汽車對水平地面的壓力：

F=G=2×104N，

汽車對水平路面的壓強(qiáng)：

p= = =1×105Pa；

答：求汽車對路面的壓強(qiáng)為1×105Pa；

（2）

解：由圖示可知，承重繩子的股數(shù)：n=2，

根據(jù)v= 可得，汽車移動(dòng)的距離：

s車=v車t=0.2m/s×10s=2m，

則繩端移動(dòng)的距離：

s繩=2s車=2×2m=4m，

拉力做的功：

W=Fs繩=2×103N×4m=8×104J，

拉力的功率：

P= = =8×103W．

答：求拉力F做的功為=8×104J；功率為8×103W

【解析】（1）汽車對地面的壓力等于其重力，又知受力面積，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出壓強(qiáng)．（2）首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后利用速度公式求出汽車移動(dòng)的距離，利用s繩=2s車求出繩端移動(dòng)的距離，再利用W=Fs計(jì)算拉力做的功，最后利用P= 可以求出拉力的功率．此題主要考查壓強(qiáng)、功和功率計(jì)算，解決此題的關(guān)鍵是知道汽車對地面的壓力等于其重力，此外就是滑輪組繩子有效股數(shù)的確定．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．