Question

（2013?太原一模）某大學(xué)的兩位研究生設(shè)計(jì)發(fā)明了“都市螞蟻”概念車，如圖所示，這款概念車小巧實(shí)用，有利于緩解都市交通擁堵，已知“都市螞蟻”概念車的主要參數(shù)如下表．若“都市螞蟻”車發(fā)電機(jī)的輸出功率為1000W，當(dāng)乘載兩名質(zhì)量均為50kg乘員時(shí)，“都市螞蟻”車勻速行駛1×10⁴m過(guò)程中，所做的功為2×10⁶J，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，請(qǐng)你計(jì)算：（g=10N/kg）

質(zhì)量m/kg	400
輪胎與地面的總接觸面積S/cm2	200
總體積V/m3	0.75

（1）此車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；
（2）此車受到的牽引力；
（3）此車行駛的速度．

Answer 1

分析：（1）車對(duì)水平路面的壓力等于兩位乘員和車身的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)p=

F

S

求出車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；
（2）已知?jiǎng)蛩傩旭?×10⁴m過(guò)程中做的功，根據(jù)W=Fs求出車受到的牽引力；
（3）知道發(fā)電機(jī)的輸出功率和牽引力的大小，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出車的行駛速度．

解答：解：（1）車對(duì)水平路面的壓力：
F=G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，
車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

5000N

200×10-4m2

=2.5×10⁵Pa；
（2）根據(jù)W=Fs可得，車受到的牽引力：
F_牽=

W

S

=

2×106J

1×104m

=200N；
（3）根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv可得，車行駛的速度：
v=

P

F牽

=

1000W

200N

=5m/s．
答：（1）此車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為2.5×10⁵Pa；
（2）此車受到的牽引力為200N；
（3）此車行駛的速度為5m/s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)公式和做功公式、功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．