小红一家乘轿车经高速公路去外地游玩.轿车和人共重2×104N,如果每个车轮与地面的接触面积为200cm2,摩擦阻力是总重的0.1倍.
(1)轿车静止时对路面的压强是多少?
(2)途中小红发现有10min汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置,这段时间内轿车行驶的路程是多少?此时汽车的输出功率多大?
解:(1)受力面积:
S=4×200×10-4m2=0.08m2,
汽车对地面的压力:
F=G=2×104N,
汽车对地面的压强:
p===2.5×105Pa,
(2)t=10min=h,v=90km/h
s=vt=90km/h×h=15km,
轿车行驶的路程:
s=vt=90km∕h×h=15km
∵汽车匀速行驶,
∴牵引力:
F=f=0.1G总=0.1×2×104N=2000N,
汽车的输出功率:
P=Fv=2000N×90×m∕s=5×104W.
答:(1)轿车静止时对路面的压强是2.5×105Pa.
(2)这段时间内轿车行驶的路程15km,此时汽车的输出功率为5×104W.
(1)知道重力可求压力(F=G),又知道受力面积,利用压强公式求轿车静止时对路面的压强,注意单位换算和受力面积有几个;
(2)知道行车时间和车速求路程,注意单位统一;由于汽车匀速行驶,则牵引力F=f=0.1G总,再根据P=Fv求汽车的输出功率.
点评:本题用到了压强公式、速度公式、功率公式计算,知识点多、综合性强,属于难题.计算固体压强时注意:一是压力F=G的条件(在水平地面上);二是受力面积有几个?是哪一个?三是单位换算.