Question

如图甲是某种型号的轿车，车的质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm³．一次该车在一段平直的公路上匀速行驶，遇到车速监控检测点．检测点的距离传感器从向车发出超声波信号到接收到信号共用了0.6s．在连接距离传感器的计算机屏幕上显示的该车运动的s-t图象如图乙所示（超声波在空气中传播速度为340m/s）．
求：①该小轿车空载时对地面的压强．
②超声波信号遇到小车时，小车与检测监控点的距离．
③若小车在运动中所受阻力大小为3000N，则小车在10s内牵引力所做的功．

Answer

（1）首先将面积统一成国际制单位，然后，根据压强公式P=代入可解答．
（2）由“检测点的距离传感器从向车发出超声波信号到接收到信号共用了0.6s”可知走单程所用的时间．再根据s=vt可求出小车与检测监控点的距离．
（3）由乙图可得，物体做匀速直线运动．根据速度公式，求出速度大小后，由于物体做匀速直线运动，所以牵引力与阻力是平衡力，大小相等．
根据速度的大小和时间，来计算汽车通过的路程．根据牵引力和路程，来进行功的计算．
【解析】
（1）F=G=mg=600kg×9.8N/kg=5.88×103N，200cm2=200×10-4m2，
该小轿车空载时对地面的压强P===7.35×104Pa．
答：该小轿车空载时对地面的压强为7.35×104Pa．
（2）超声波信号走单程所用的时间t=×0.6s=0.3s，
则小车与检测监控点的距离s=vt=340m/s×0.3s=102m．
答：小车与检测监控点的距离为102m．
（3）在乙图中，物体运动2s时，通过路程为40m．根据速度公式，可得
v===20m/s，
当物体做匀速直线运动时，所受阻力与牵引力相等，即F=f=3000N，
根据速度公式，可得：
S=vt=20m/s×10s=200m
根据功的计算公式，可得：
W=FS=3000N×200m=6×105J
答：牵引力所做的功6×105J．