Question

【題目】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)．某型號(hào)貨車(chē)部分參數(shù)如表所示．司機(jī)師傅在執(zhí)行一次運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，開(kāi)著裝沙子的貨車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛8km，行車(chē)時(shí)間是8min （取g=10N/kg）．

自重	5×104N
車(chē)輪個(gè)數(shù)	10
每個(gè)輪胎觸地面積	3×10﹣2m2
車(chē)廂容積	10m3

（1）通過(guò)計(jì)算該貨車(chē)最多能裝的沙子質(zhì)量是多少？
（2）貨車(chē)滿載在這段公路上行駛時(shí)所受阻力為車(chē)總重的0.02倍，這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功是多少？
（3）如果貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是40%，此時(shí)貨車(chē)在公路上勻速行駛8km時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多大？ （貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只有部分用來(lái)使貨車(chē)向前行駛）

Answer 1

【答案】
（1）解：貨車(chē)對(duì)地面的受力面積：

S=10×3×10﹣2m2=0.3 m2，

貨車(chē)的最大重力等于貨車(chē)對(duì)地面的最大壓力，由p= 可得貨車(chē)的最大重力：

G總=F=pS=7×105Pa×0.3 m2=2.1×105N；

沙子的最大重力：

G沙=G總﹣G車(chē)=2.1×105N﹣5×104N=1.6×105N，

沙子的最大質(zhì)量：

m沙= = =1.6×104kg；

答：該貨車(chē)最多能裝的沙子質(zhì)量是1.6×104kg；

（2）解：貨車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則貨車(chē)受到的牽引力：

F牽=F阻=0.02G總=0.02×2.1×105N=4.2×103N；

牽引力做的功：

W牽=F牽s=4.2×103N×8×103m=3.36×107J；

答：這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功是3.36×107J；

（3）解：由η= 可得，發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功：

W總= = =8.4×107J．

發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：

P= = =1.75×105W．

答：此時(shí)貨車(chē)在公路上勻速行駛8km時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是1.75×105W．

【解析】（1）利用壓強(qiáng)公式求出貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓力；貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓力等于其最大重力，根據(jù)G=mg求出沙子的重力，然后可求沙子的質(zhì)量；（2）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0.02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（3）根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是40%求得總功，利用P= 求出功率；
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了功的計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握功的計(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�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．