7. 为解决社会上停车难的问题,某小区修建了立体车库,如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时,驾驶员将汽车停至载车板上,通过升降机20 s就可将车辆竖直提升10 m至第5层。若该车对水平载车板的压强为$2×10^6$ Pa,车轮与载车板的总接触面积为$8×10^{-3}$ m²,g取10 N/kg,请通过计算回答:
(1)该汽车对载车板的压力。
(2)该汽车的质量。
(3)升降机克服重力对该汽车做功的功率。

(1)该汽车对载车板的压力。
(2)该汽车的质量。
(3)升降机克服重力对该汽车做功的功率。
答案
(1)该汽车对载车板的压力:
$F=pS=2×10^6\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m^2}=1.6×10^4\ \mathrm{N}$
(2)汽车对水平载车板的压力大小等于汽车重力的大小,所以该汽车的重力:
$G=F=1.6×10^4\ \mathrm{N}$
该汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.6×10^3\ \mathrm{kg}$
(3)升降机克服重力对该汽车做的功:
$W=Gh=1.6×10^4\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=1.6×10^5\ \mathrm{J}$
则升降机克服重力对该汽车做功的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{1.6×10^5\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}}=8×10^3\ \mathrm{W}$
$F=pS=2×10^6\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m^2}=1.6×10^4\ \mathrm{N}$
(2)汽车对水平载车板的压力大小等于汽车重力的大小,所以该汽车的重力:
$G=F=1.6×10^4\ \mathrm{N}$
该汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.6×10^3\ \mathrm{kg}$
(3)升降机克服重力对该汽车做的功:
$W=Gh=1.6×10^4\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=1.6×10^5\ \mathrm{J}$
则升降机克服重力对该汽车做功的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{1.6×10^5\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}}=8×10^3\ \mathrm{W}$
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