Question

【題目】隨著科技的發(fā)展，各種新型電動汽車進入人們的視野。小明家里最近購進了一臺新型電動汽車，新車的相關(guān)信息如下表所示：

車身質(zhì)量	2t	車身長度	5.5m
核載人數(shù)	5人	最大車速	220km/h
每個輪胎與地面接觸面積	1000cm2	額定功率	90kW

試回答以下問題：

（1）該汽車停放在停車場時，汽車對地面的壓強有多大？

（2）若汽車以額定功率作直線運動，運動過程中受到的阻力不變，假設(shè)汽車運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，則在15～25s時間內(nèi)，汽車發(fā)動機做的功是多少？汽車運動過程中受到的阻力是多少？

（3）汽車行駛的0～30s時間里，汽車牽引力是否恒定不變，請作簡單解釋。

Answer 1

【答案】（1）5×104Pa；（2）9×105J； 3×103N；（3）詳見解析

【解析】

（1）停放在停車場時，即汽車空載時，汽車對水平地面的壓力：F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N；輪胎與地接觸面積：S＝4×1000cm2＝0.4m2，汽車對水平地面的壓強：p＝＝5×104Pa；

（2）由圖可知，轎車在15s～25s內(nèi)速度為30m/s不變，即做勻速直線運動，已知發(fā)動機的恒定功率P＝90kW＝9×104W，轎車發(fā)動機做的功：W＝Pt＝9×104W×10s＝9×105J；

由圖可知，轎車勻速直線運動時，v＝30m/s，

則由P＝＝Fv，可得牽引力：F＝＝3×103N，

轎車勻速直線運動時阻力和牽引力是一對平衡力，則轎車運動過程中受到的阻力：f＝F＝3×103N；

（3）由圖象可知，0～15s和15～30s運動速度不同，由于汽車以恒定功率行駛，由P＝Fv可知，汽車行駛的0～30s時間里，汽車牽引力不是恒定不變。

答：（1）該汽車停放在水平的停車場時，汽車對地面的壓強有5×104Pa；

（2）在15～25s時間內(nèi)，汽車發(fā)動機做的功是9×105J；轎車運動過程中受到的阻力是3×103N；

（3）0～15s和15～30s的發(fā)動機牽引力不同。