Question

12．如圖所示，一輛總質(zhì)量為2t的汽車勻速行駛在平直的公路上時(shí)，受到的阻力是汽車所受重力的0.2倍，汽車的車胎與地面的總接觸面積為0.004m²．
求：（1）汽車牽引力的大�。�
（2）請(qǐng)?jiān)趫D中把汽車所受的力表示出來；
（3）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）知道質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出重力；根據(jù)題意求出汽車受到的阻力，在平直公路上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，水平方向和豎直方向受到的力為平衡力，二力大小相等；
（2）以汽車為研究對(duì)象，分析受力情況：受重力G、路面的支持力F_支、摩擦力f和牽引力F，汽車勻速運(yùn)動(dòng)，重力G與路面的支持力F_支平衡，摩擦力f和牽引力F平衡，據(jù)此畫出受力示意圖；
（3）汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）汽車重力G=mg=2×10³kg×10N/kg=2×10⁴N；
汽車勻速行駛時(shí)所受的阻力：f=0.2G=0.2×2×10⁴N=4×10³N；
因汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，牽引力和摩擦力是一對(duì)平衡力，支持力和重力是一對(duì)平衡力，所以牽引力F=f=4×10³N；
（2）以汽車為研究對(duì)象，分析受力情況：受重力G、路面的支持力F_支、摩擦力f和牽引力F，汽車勻速運(yùn)動(dòng)，重力G與路面的支持力F_支平衡，摩擦力f和牽引力F平衡；重力從重心豎直向下畫，支持力從重心豎直向上畫，牽引力從重心水平向左畫，阻力水平向右畫，注意重力、支持力長(zhǎng)度相等，牽引力、阻力長(zhǎng)度相等，如圖所示：

（3）汽車對(duì)地面的壓力：
F=G=2×10⁴N，與地面的接觸面積S=0.04m²，
汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{0.04{m}^{2}}$=5×10⁶Pa．
答：
（1）汽車牽引力的大小為4×10³N；
（2）見上圖；
（3）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為5×10⁶Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、二力平衡體積的應(yīng)用、力的示意圖、壓強(qiáng)計(jì)算公式的理解和掌握，是一道綜合性題目．