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长征二号F型火箭全长58.3m,火箭及其配件质量为480t,由4个液体火箭助推器...

长征二号F型火箭全长58.3m,火箭及其配件质量为480t,由4个液体火箭助推器和芯一级、二级、整流罩、逃逸塔组成.用自身质量为120t的特大平板卡车把火箭运往发射基地.由于火箭很重、体积大,路面弯曲,给运输带来了很大的困难,平板卡车只能在夜间封闭路段后缓慢地匀速行驶运输.若水平路面能承受的最大压强为8×105Pa,平板车每个车轮与地面的接触面积为0.09m2,行驶过程中受到的阻力是特大平板卡车和火箭及其配件总重的0.25倍.(g取10N/kg)求:
(1)装有火箭及其配件的特大平板卡车对路面的压力是多少牛?
(2)为了防止行驶过程中损坏路面,装有火箭及其配件的特大平板车卡车的车轮最少要多少个?
(3)如果装有火箭及其配件的特大平板卡车匀速行驶2.4km,用时20min,求平板卡车牵引力做功的功率.
(1)根据卡车的质量和火箭及其配件质量可分别求出其重力,此时特大平板卡车对路面的压力即为二者重力之和; (2)根据平板车每个车轮与地面的接触面积为0.09m2;利用压强公式变形可求得大平板车卡车的车轮个数n; (3)根据平板卡车匀速行驶时牵引力和阻力相等求出牵引力,利用W=FS可求得牵引力做功,再根据P=可求出平板卡车牵引力做功的功率. 【解析】 (1)卡车队路面的压力F=G=mg=m1g+m2g=(480+120)×103kg×10N/kg=6×106N; (2)车轮与地面的接触面积为nS1=n×0.09m2; ∵p=, ∴S=, n==≈83.3, 即特大平板车卡车的车轮最少要84个. (3)由于在水平路面上匀速行驶,所以F牵=f阻=0.25mg=(480+120)×103kg×10N/kg×0.25=1.5×106N.S′=24km=2400m,t=20min=1200s 牵引力做功W=F牵S′=1.5×106N×2400m=3.6×109J, 牵引力做功的功率P===3×106W. 答:(1)装有火箭及其配件的特大平板卡车对路面的压力是6×106N; (2)装有火箭及其配件的特大平板车卡车的车轮最少要84个; (3)平板卡车牵引力做功的功率为3×106W.
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考点分析:
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表一:
实验序号123
压力N333
受力面积(cm221020
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表二:
实验序号456
压力N4.54.54.5
受力面积(cm2102030
下陷深度(cm)1.50.750.5
表三:
实验序号789
压力N666
受力面积(cm2102040
下陷深度(cm)210.5
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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