解题思路:(1)先根据质量算出车与沙的总重力,汽车对水平路面的压力等于车与沙的总重力,再利用压强公式p=[F/S]求出压强.
(2)先计算出做功多少,再计算出时间,相比较即可得出结论.
(1)车厢内沙子的质量为:
m=ρ沙V=2.5×103kg/m3×12m3=3×104kg=30t>20t,
所以该汽车超载.
汽车与货物总质量为:
m总=30t+15t=45t=45×103kg.
汽车与货物对水平地面的压力等于总重力为:
F=G=m总g=45×103kg×10N/kg=4.5×105N.
汽车对路面的压强为:
p=[F/S]=
4.5×105N
10×0.05m2=9×105Pa;
(2)s=180km=180×103m,
m满=15t+20t=3.5×104kg,
G满=m满g=3.5×104kg×10N/kg=3.5×105N,
汽车满载时受到的阻力是F=0.02G满=0.02×3.5×105N=7000N,
汽车从沙场到达建筑工地做的功为:W=Fs=7000N×180×103m=1.26×109J,
汽车正常行驶的功率为P=140kW=140000W
根据公式P=[W/t]得到,汽车正常行驶到达建筑工地所需时间为:t=[W/P]=
1.26×109J
140000W═9×103s=2.5h.
汽车实际行驶的时间是2.5h,因此,汽车不能在2h内从沙场到达建筑工地.
答:(1)汽车超载,此时汽车对水平路面的压强为9×105Pa.
(2)汽车实际行驶的时间是2.5h,不能在2h内从沙场到达建筑工地.
点评:
本题考点: 密度公式的应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用.
考点点评: 本题考查了质量、压力、压强的计算和功和功率公式的灵活运用,关键要注意受力面积为10个汽车轮子与地面的接触面积,还要注意计算过程中单位的统一.