题号:6664    题型:解答题    来源:山西省 2022 年高中阶段教育学校招生统一考试
频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示, 是小亮用相机每隔 $0.5 \mathrm{~s}$ 曝光一次, 拍 摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为 $1.6 \mathrm{t}$, 所受阻力约为车 重的 0.3 倍。搜集汽车信息得知车身长 $3 \mathrm{~m}$, 静止时车轮与地面的总接触面积为 $0.16 \mathrm{~m}^2$ 求: $(\mathrm{g}$ 取 $10 \mathrm{~N} / \mathrm{kg}$ )
(1) 汽车静止时对水平地面的压强;
(2) 拍摄过程中汽车的输出功率。
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答案:
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【详解】解: (1) 汽车静止在水平地面, 对地面的压力
$$
F=G=m g=1.6 \times 10^3 \mathrm{~kg} \times 10 \mathrm{~N} / \mathrm{kg}=1.6 \times 10^4 \mathrm{~N}
$$
汽车对水平地面的压强
$$
p=\frac{F}{S}=\frac{1.6 \times 10^4 \mathrm{~N}}{0.16 \mathrm{~m}^2}=1 \times 10^5 \mathrm{~Pa}
$$
(2) 如图, 由汽车长 $3 \mathrm{~m}$ 可知, 每个小格表示 $1 \mathrm{~m}$, 汽车在平直公路上每 $0.5 \mathrm{~s}$ 通过的路程均为 $6 \mathrm{~m}$, 在拍 摄过程中做匀速直线运动, 汽车在拍摄过程中受到的牵引力
$$
F_{\text {牵 }}=f=0.3 G=0.3 \times 1.6 \times 10^4 \mathrm{~N}=4.8 \times 10^3 \mathrm{~N}
$$
拍摄过程中汽车的输出功率

$$
p=\frac{W}{t}=\frac{F s}{t}=\frac{4.8 \times 10^3 \mathrm{~N} \times 6 \mathrm{~m}}{0.5 \mathrm{~s}}=5.76 \times 10^4 \mathrm{~W}
$$
答: (1) 汽车静止时对水平地面的压强为 $1 \times 10^5 \mathrm{~Pa}$;
(2) 拍摄过程中汽车的输出功率为 $5.76 \times 10^4 \mathrm{~W}$ 。
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