题文

某水平公路路面所能承受的最大压强是8×105Pa．有一辆卡车，自重2t，载重6t，有6个轮子，每个轮子与路面的接触面积是200cm2，其车厢容积为3.5m×2m×0.6m，汽车装满泥沙．已知泥沙的密度为2.4×103 kg/m3．（g=10N/kg） 求： （1）这辆车是否超载？  （2）通过计算说明该车是否对公路路面产生危害．  （3）已知黄龙到张湾的距离大约为24km，若该车装满泥沙，以90kw的功率由黄龙匀速行驶到张湾，汽车做的功和需要的时间各为多少？（汽车受到的阻力是车重的0.04倍）

题型：计算题  难度：中档

答案

解：（1）泥沙的体积等于车厢容积，即：V=3.5m×2m×0.6m=4.2m3 汽车载货量就等于汽车内装的沙子的质量： m泥沙=ρ泥沙V=2.4×103kg/m3×4.2m3=10080kg=10.08t＞6t，所以这辆车超载． （2）这辆车对公路的压力： F=G=（m车+m泥沙）g=（2000kg+10080kg）×10N/kg=1.208×105N 该车是否对公路的压强： p= = =6.04×106Pa＞8×105Pa 所以对公路会产生危害 （3）因汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一道平衡力 所以汽车的牵引力： F=f=0.04G=0.04×（m车+m泥沙）g=0.04×（2000kg+10080kg）×10N/kg=4832N 汽车做的功： W=FS=4832N×24000m≈1.2×108J 需要的时间： t= = ≈1288s．

据专家权威分析，试题“某水平公路路面所能承受的最大压强是8×105Pa．有一辆卡车，自重2t..”主要考查你对  功的计算，压强的大小及其计算，密度公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算压强的大小及其计算密度公式的应用

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

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（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：密度公式的应用

• 密度公式的应用：
  （1）利用m=ρV求质量；利用V=m/ρ求体积
  
  （2）对于密度公式，还要从以下四个方面理解
  ①同种物质，在一定状态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当其质量（或体积）增大几倍时，其体积（或质量）也随着增大几倍，而比值是不变的。因此，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比；