Question

云南省已连续三年多遭受旱灾，为保证灾区某校师生用水，政府派出抗旱送水车送水．如果一辆送水空车质量6t，水罐容积5m³．装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m²．学校距取水处12km，汽车匀速行驶20min到达学校．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
问：
（1）汽车匀速行驶时的速度是多少？
（2）该车最多能装多少kg的水？
（3）装满水时，车对地面的压强为多少Pa？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知汽车行驶的路程和时间，利用公式v=得到行驶的速度；
（2）已知水罐的容积，利用m=ρV得出水的质量；
（3）已知汽车和水的总质量，可以得到重力，汽车和水对地面的压力等于总重力；已知压力和受力面积，利用P=得到汽车对地面的压强．
解答：解：
（1）汽车行驶的速度为v===36km/h；
（2）水的质量为m=ρV=1.0×10³kg/m³×5m³=5×10³kg；
（3）运水车对地面的压力为F=G=（6×10³kg+5×10³kg）×9.8N/kg=1.078×10⁵N；
运水车对地面的压强为P===2.156×10⁵Pa．
答：
（1）汽车行驶的速度为36km/h；
（2）水的质量为5×10³kg；
（3）运水车对地面的压强为2.156×10⁵Pa．
点评：固体对支持面的压力不一定等于重力．分析此类问题时，首先确定物体是否放在水平面上，只有放在水平面上的物体对支持面的压力才等于其重力．