Question

（2013?廣東模擬）一輛質量為6t的載貨汽車，在平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛30min，汽車受到的阻力為車重的0.06倍．（g=10N/kg）
（1）汽車所受重力是多少？
（2）汽車牽引力做的功是多少？
（3）汽車有6個輪子，每個輪子與地面的接觸面積約為 250cm²，汽車對地面的壓強約是多大？

Answer 1

分析：（1）已知汽車的質量，根據G=mg即可求得汽車所受的重力．
（2）根據阻力和重力的關系求出阻力，已知汽車做勻速直線運動，則牽引力和阻力是一對平衡力，則牽引力大小等于阻力的大小；知道汽車速度和行駛時間，利用s=vt求汽車行駛的距離，再利用W=Fs求汽車牽引力做的功；
（3）汽車在水平地面上，對地面的壓力等于汽車的重力，受力面積等于六個輪胎和地面的接觸面積；
根據p=

F

S

求出汽車對地面的壓強．

解答：解：
（1）汽車的質量為：m=6t=6×10³kg，
汽車的重力：
G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
（2）汽車運動時受到的阻力：
f=6×10⁴N×0.06=3.6×10³N；
∵汽車做勻速直線運動，
∴牽引力：
F=f=3.6×10³N；
∵v=

s

t

，v=90km/h=90×

1

3.6

m/s=25m/s，
∴s=vt=25m/s×30×60s=45000m，
牽引力做的功：
W=Fs=3.6×10³N×45000m=1.62×10⁸J；
（3）∵汽車在平直的公路上，
∴對地面的壓力：
F_壓=G=6×10⁴N；
地面的受力面積：
S=0.025m²×6=0.15m²；
汽車對水平地面的壓強：
p=

F壓

S

=

6×104N

0.15m2

=4×10⁵Pa．
答：（1）汽車所受重力是6×10⁴N；
（2）汽車牽引力做的功是1.62×10⁸J；
（3）汽車對地面的壓強約是4×10⁵Pa．

點評：此題綜合考查了學生對重力公式、功的公式、速度公式、壓強公式的掌握和運用，解答此題的關鍵是根據平衡力的知識來判斷汽車前進的牽引力的大小．另外，易錯點是受力面積的計算．