Question

质量为6×10³kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²，g取10N/kg．求：
（1）汽车所受重力的大小；
（2）汽车在1 min内通过的路程；
（3）汽车牵引力在1 min内做的功
（4）汽车静止在水平地面上时对地面的压强．

Answer

（1）汽车的质量是已知的，根据G=mg求出汽车的重力；
（2）汽车的速度和时间都是已知的，根据S=Vt求出汽车的行驶路程；
（3）根据阻力和重力的关系求出阻力，而物体做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的；
根据W=FS求出牵引力的所做的功；
（4）汽车在水平地面上，对地面的压力等于汽车的重力，受力面积等于四个轮胎和地面的接触面积；
根据P=求出汽车对水平地面的压强．
【解析】
（1）汽车的重力G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N；
答：汽车的重力是6×104N．
（2）汽车在1min内通过的路程S=Vt=10m/s×60s=600m；
答：汽车在1 min内通过的路程600m．
（3）汽车运动时的阻力f=6×104N×0.08=4.8×103N；
因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，所以：牵引力F=f=4.8×103N；
汽车牵引力在1 min内做的功W=FS=4.8×103N×600m=2.88×106J；
答：汽车牵引力在1 min内做的功是2.88×106J．
（4）汽车静止在水平地面上时对地面的压力F压=G=6×104N；
地面的受力面积S=0.05m2×4=0.2m2；
汽车对水平地面的压强P===3×105Pa；
答：汽车静止在水平地面上对地面的压强是3×105Pa．