题文

长征二号F型火箭全长58.3m，火箭及其配件质量为480t，由4个液体火箭助推器和芯一级、二级、整流罩、逃逸塔组成．用自身质量为120t的特大平板卡车把火箭运往发射基地．由于火箭很重、体积大，路面弯曲，给运输带来了很大的困难，平板卡车只能在夜间封闭路段后缓慢地匀速行驶运输．若水平路面能承受的最大压强为8×105Pa，平板车每个车轮与地面的接触面积为0.09m2，行驶过程中受到的阻力是特大平板卡车和火箭及其配件总重的0.25倍．（g取10N/kg）求： （1）装有火箭及其配件的特大平板卡车对路面的压力是多少牛？ （2）为了防止行驶过程中损坏路面，装有火箭及其配件的特大平板车卡车的车轮最少要多少个？ （3）如果装有火箭及其配件的特大平板卡车匀速行驶2.4km，用时20min，求平板卡车牵引力做功的功率．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）卡车队路面的压力F=G=mg=m1g+m2g=（480+120）×103kg×10N/kg=6×106N； （2）车轮与地面的接触面积为nS1=n×0.09m2； ∵p= F S ， ∴S= F p ， n= F S1p = 6×106N 0.09m2×8×105Pa ≈83.3， 即特大平板车卡车的车轮最少要84个． （3）由于在水平路面上匀速行驶，所以F牵=f阻=0.25mg=（480+120）×103kg×10N/kg×0.25=1.5×106N．S′=24km=2400m，t=20min=1200s 牵引力做功W=F牵S′=1.5×106N×2400m=3.6×109J， 牵引力做功的功率P= W t = 3.6×109J 1200s =3×106W． 答：（1）装有火箭及其配件的特大平板卡车对路面的压力是6×106N； （2）装有火箭及其配件的特大平板车卡车的车轮最少要84个； （3）平板卡车牵引力做功的功率为3×106W．

据专家权威分析，试题“长征二号F型火箭全长58.3m，火箭及其配件质量为480t，由4个液体..”主要考查你对  压强的大小及其计算，功率的计算，二力平衡的定义及条件  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算功率的计算二力平衡的定义及条件

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）