Question

【题目】按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内．某型号货车部分参数如表所示．司机师傅在执行一次运输任务时，开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，行车时间是8min （取g=10N/kg）．

自重	5×104N
车轮个数	10
每个轮胎触地面积	3×10﹣2m2
车厢容积	10m3

（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少？
（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？
（3）如果货车发动机的机械效率是40%，此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大？ （货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶）

Answer 1

【答案】
（1）解：货车对地面的受力面积：

S=10×3×10﹣2m2=0.3 m2，

货车的最大重力等于货车对地面的最大压力，由p= 可得货车的最大重力：

G总=F=pS=7×105Pa×0.3 m2=2.1×105N；

沙子的最大重力：

G沙=G总﹣G车=2.1×105N﹣5×104N=1.6×105N，

沙子的最大质量：

m沙= = =1.6×104kg；

答：该货车最多能装的沙子质量是1.6×104kg；

（2）解：货车匀速运动，则货车受到的牵引力：

F牵=F阻=0.02G总=0.02×2.1×105N=4.2×103N；

牵引力做的功：

W牵=F牵s=4.2×103N×8×103m=3.36×107J；

答：这段时间内货车牵引力所做的功是3.36×107J；

（3）解：由η= 可得，发动机做的总功：

W总= = =8.4×107J．

发动机的功率：

P= = =1.75×105W．

答：此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是1.75×105W．

【解析】（1）利用压强公式求出货车轮胎对地面的压力；货车轮胎对地面的压力等于其最大重力，根据G=mg求出沙子的重力，然后可求沙子的质量；（2）货车匀速运动时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据所受阻力为车重的0.02倍求出其大小，利用W=Fs求出这段时间内货车牵引力所做的功，再（3）根据发动机的机械效率是40%求得总功，利用P= 求出功率；
【考点精析】本题主要考查了功的计算和功率的计算与测量的相关知识点，需要掌握功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正确解答此题．