Question

洒水车（图1），由汽车地盘、进出水系统和罐体构成．根据不同的使用环境和目的有多种喷洒和运水功能．有的洒水车还配备了大功率

Answer 1

解题思路：（1）先根据和G=mg和题意求出洒水车装满水匀速行驶时受到的阻力，再根据二力平衡条件求出牵引力的大小；

（2）设出水口的横截面积为S，在时间t内从出水口喷出的水柱长度为L，根据F=pS求出出水口水受到的压力，根据W=FL求出功，利用P=[W/t]求出洒水泵的功率；

（3）先根据P=Fv求出汽车满载时的输出功率，然后分析汽车洒水时输出功率的变化，再根据二力平衡条件和P=Fv求出汽车洒完水后汽车的输出功率即可做出图象，要注意三者的时间关系．

（1）洒水车满载时的重力：

G_总=（m_车+m_水）g=（m×10³+ρV）g，

洒水车满载时受到的阻力：

f=0.03G=0.03×（m×10³+ρV）g，

∵汽车匀速直线运动，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，

∴F_牵=f=0.03×（m×10³+ρV）g；

（2）设出水口的横截面积为S，在时间t内从出水口喷出的水柱长度为L，

P=[W/t]=[FL/t]=[1000p×S×L/t]=

1000p×V0

3600s=

pV0

3.6；

（3）从出发到目的地汽车的输出功率：

P=F_牵v_车=0.03×（m×10³+ρV）g×[v/3.6]=

(m×103+ρV)v

120，

到达目的地洒水时，汽车中水的质量减小，受到的阻力减小，牵引力减小，输出功率减小，

洒完水后返回的时间为t₁+t₂，

此时车受到的牵引力F′=f′=0.03×m×10³×g，

汽车的输出功率P′=F′v_车=0.03×m×10³×g×[v/3.6]=[25mvg/3]，故图象如下所示：

答：（1）洒水车装满水匀速行驶时，牵引力是0.03×（m×10³+ρV）g；

（2）洒水泵的功率是

pV0

3.6；

（3）从出发到返回出发地地整个过程中洒水车输出功率随时间t变化关系的图象如上图所示．

点评：

本题考点： 二力平衡条件的应用；压强的大小及其计算；功率大小的比较；功率的计算．

考点点评： 本题考查了重力公式、压强公式、做功公式、功率公式和二力平衡条件的应用，涉及的知识点较多，综合性强；关键是会分析整个过程中汽车输出功率的变化，计算过程还要注意单位的换算．