Question

14．我國目前研發(fā)了一種太陽能汽車，深受人們青睞，該汽車的重力為12000N，車輪與水平地面的接觸總面積為300cm²，在一次實驗中，該汽車在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛了30min，行駛時汽車受到的阻力為汽車所受重力的0.1倍（車內人員質量不計）．求：
（1）汽車對水平地面的壓強；
（2）實驗中汽車行駛的路程；
（3）實驗中汽車所受的牽引力．

Answer 1

分析 （1）知道汽車的質量求出汽車的重力，汽車在水平路面上，汽車對地面的壓力等于汽車的重力，知道受力面積，根據壓強公式求出壓強大�。�
（2）汽車的速度和時間都是已知的，根據s=vt求出汽車的行駛路程；，根據W=Fs求出牽引力的所做的功．
（3）根據阻力和重力的關系求出阻力，而物體做勻速直線運動，牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的．

解答 解：（1）汽車的重力：
G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
汽車在水平地面上，汽車對水平地面的壓力：
F_壓=G=12000N，
汽車對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12000N}{0.03{m}^{2}}$=4×10⁵Pa．
（2）由v=$\frac{s}{v}$可得，汽車在30min內通過的路程：
s=vt=20m/s×1800s=36000m；
（3）汽車運動時的阻力：
f=0.1G=0.1×12000N=1200N，
汽車做勻速直線運動，勻速直線運動是一種平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，
所以，牽引力F′=f=1200N．
答：（1）汽車對水平地面的壓強為4×10⁵Pa；
（2）實驗中汽車行駛的路程36000m；
（3）實驗中汽車所受的牽引力為1200N．

點評 本題通過汽車在水平地面上行駛，考查了重力計算、壓強、速度公式及其應用、平衡力等．包含了力學的一些重要計算．綜合性比較強，對學生來說有一定的拔高難度．