Question

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．（1）通过查看

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．（1）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为400cm2，则轿车对地面的压强为多大？（g取10N/kg）．（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功多少J？轿车运动过程中受到的阻力是多大？（3）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示： 试验次数 1 2 3 4 5 速度/（km．h-1） 40 60 80 100 120 制动距离/m 8 18 32 50 根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是______ m．

Answer 1

（1）轿车对地面的压力：
F=G=（m+m_车）g=（195kg+1725kg）×10N/kg=19000N；
轿车对地面的压强：
p=

F

S

=

19000N

4.0×10?2m2

=4.75×10⁵Pa．
（2）由图象可知，轿车在0～5s内速度逐渐增大，即做变速直线运动；
轿车发动机做的功：
W=Pt=90×10³W×5s=4.5×10⁵J．
由图可知轿车匀速直线运动时，v=30m/s，则
由P=

W

t

=

Fs

t

=Fv得：
牵引力F=

P

v

=

90×103W

30m/s

=3000N，
∵轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，
∴轿车运动过程中受到的阻力f=F=3000N．
（3）通过对1、2、3、4的分析可知速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系．故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比：
则由

8m

s

=

(40km/h)2

(120km/h)2

，
解得：120km/h的制动距离为72m．
答：（1）轿车对地面的压强为4.704×10⁵Pa．
（2）轿车发动机做的功为1.08×10⁶J；轿车运动过程中受到的阻力是3000N
（3）72．