《2025年卓远暑假生活河北美术出版社八年级物理》

1. 随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐。某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以 54 km/h 的速度匀速行驶了 3 600 m。已知车轮与水平地面总接触面积为 0.4 m^2,试驾时车和人总质量为$4×10^{3}kg$,阻力是车重的$\frac{1}{10}$。(假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力,汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,$g$取 10 N/kg)求：
(1)试驾该房车匀速行驶所用的时间。
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强。
(3)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。

答案： 解：
(1)试驾时的速度 $v = 54km/h = 15m/s$；行驶的时间 $t=\frac{s}{v}=\frac{3600m}{15m/s}=240s$。
(2)该房车的总重力 $G = mg = 4×10^{3}kg×10N/kg = 4×10^{4}N$；对地面的压强 $p=\frac{G}{S}=\frac{4×10^{4}N}{0.4m^{2}}=1×10^{5}Pa$。
(3)房车匀速行驶时受到的阻力 $f=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×4×10^{4}N = 4000N$；房车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力 $F = f = 4000N$；牵引力做功的功率 $P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv = 4000N×15m/s = 6×10^{4}W$。

2. 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材。已知石材放在水平地面上,在拉力 F 的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为 1 200 N,滑轮组的机械效率为 80%,滑轮和绳子的自重不计。在石材移动 10 s 的过程中,($g$取 10 N/kg)求：
(1)工人做的有用功和总功。
(2)工人作用在绳子自由端的拉力。
(3)工人拉力做功的功率。

答案： 解：
(1)由图乙可知，10s 内石材移动的距离 $s_{物}=1.0m$；工人做的有用功 $W_{有}=fs_{物}=1200N×1.0m = 1200J$；由 $\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$ 可得，工人做的总功 $W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{1200J}{80\%}=1500J$。
(2)由图甲可知 $n = 3$，则 10s 内绳子自由端移动的距离 $s = ns_{物}=3×1.0m = 3m$；由 $W_{总}=Fs$ 可知，绳子自由端的拉力 $F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{1500J}{3m}=500N$。
(3)拉力做功的功率 $P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1500J}{10s}=150W$。