Question

14．雪橇是我国北方雪地常见的交通工具，其相关数 据如表所示．60千克的人乘坐狗拉着的雪橇匀速滑行时，雪橇 所受的水平拉力为200N．设狗拉着雪橇以最快的速度匀速行驶5min，取g=10N/kg，通过计算回答：

雪橇质量	30kg
雪橇触地面积	0.6m2
雪橇最大时速	54km/h

（1）这段时间内雪橇行驶的路程多大？
（2）此过程中水平拉力做的功？
（3）水平拉力做功的功率？
（4）此过程雪橇对水平雪地的压强？

Answer 1

分析 （1）已知时间和速度，利用v=$\frac{s}{t}$计算雪橇行驶的路程；
（2）利用W=Fs计算水平拉力做的功；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$计算水平拉力做功的功率；
（4）利用G=mg求出雪橇与人的总重力，雪橇对水平雪地的压力等于其总重力，又知受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$求解压强．

解答 解：（1）t=5min=300s，v=54km/h=15m/s，
根据v=$\frac{s}{t}$可得雪橇行驶的路程：s=vt=15m/s×300s=4500m；
（2）水平拉力做的功：W=Fs=200N×4500m=9×10⁵J；
（3）水平拉力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9×1{0}^{5}J}{300s}$=3×10³W；
（4）雪橇对水平雪地的压力：F=G=（m_人+m_雪橇）g=（30kg+60kg）×10N/kg=900N
雪橇对水平雪地的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{900N}{0.6{m}^{2}}$=1500Pa．
答：（1）这段时间内雪橇行驶的路程为4500m；
（2）此过程中水平拉力做的功为9×10⁵J；
（3）水平拉力做功的功率为3×10³W；
（4）此过程雪橇对水平雪地的压强为1500Pa．

点评 此题考查速度、功和功率、压强的大小计算，涉及到的知识点较多，综合性较强，难度适中．关键是知道雪橇对水平雪地的压力等于其总重力．