Question

【題目】為了緩解城市交通擁堵，某大學兩位研究生設計出“都市螞蟻”概念車（如圖所示），榮獲全國汽車創新設計大賽最高獎項，該車外表似螞蟻，小巧實用，質量僅有400kg，總體積0.75m3 ， 輪胎與地面的總接觸面積200cm3 ， 標準乘載100kg．請解答標準乘載時的下列問題（g取10N/kg）：
（1）“都市螞蟻”車對水平路面的壓強多大？
（2）“都市螞蟻”車以5m/s的速度在公路上勻速行駛了30min時，受到的阻力是車總重的0.4倍，則發動機所做的功和輸出功率各多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：車對水平地面的壓力：F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N，

車對水平地面的壓強：p= = =2×105Pa

（2）解：勻速行駛時牽引力等于受到的阻力：

F=f=0.4G總=0.4×（m乘+m）g=0.4×（100kg+400kg）×10N/kg=2000N，

輸出功率：P= = =Fv=2000N×5m/s=1×104W

【解析】（1）車靜止時對水平地面的壓力等于其重力，應用壓強公式可以求出車對水平地面的壓強；（2）應用平衡條件可以求出車的牽引力，然后應用功率公式求出發電機的輸出功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）)，還要掌握功的計算(功的計算公式：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)的相關知識才是答題的關鍵．