一辆质量为1.5t的小货车,载有质量为1.0t的货物,四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2,小货车在平直公路匀速行驶1km,所用时间为50s,小货车受到摩擦阻力为车重的0.1倍.(g取10N/kg).在这段时间内,求:
(1)小货车受牵引力的大小;
(2)小货车对地面的压强;
(3)牵引力做功的功率.
解:
(1)
小货车和货物的重力G
总=G
1+G
2=m
1g+m
2g=1.5×10
3kg×10N/kg+1.0×10
3kg×10N/kg=2.5×10
4N;
牵引力为F
牵=0.1G
总=0.1×2.5×10
4N=2.5×10
3N;
(2)
小货车对地面的压力为F
压=G
总=2.5×10
4N;
小货车对地面的压强:P=

=

=2.5×10
5Pa;
(3)
牵引力做的功:W=F
牵S=2.5×10
3N×1000m=2.5×10
6J;
牵引力的功率:P=

=

=5.0×10
4W.
答:
(1)小货车的牵引力为2.5×10
3N;
(2)小货车对地面的压强2.5×10
5Pa;
(3)牵引力的功率是5.0×10
4W.
分析:(1)因为小贷车沿平直公路匀速行驶,所以小贷车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡的特点可知牵引力的大小.
(2)小货车对地面的压力等于小货车和货物的总重力;受力面积是四个车轮与地面接触面积;根据压强公式P=

可求出小货车对地面的压强;
(3)牵引力做的功就等于牵引力与车在牵引力作用下通过的距离的乘积;功率就是在所用的单位时间内所完成的功.
点评:在计算牵引力做功多少时,一定明确牵引力的作用--克服重力还是摩擦力,如果是克服摩擦力,牵引力的大小与物重没有直接的关系.