Question

18．城區(qū)每天清晨都要進(jìn)行灑水，若一輛灑水車空車質(zhì)量6t，水罐容積5m³．裝滿水后，車輪與地面的總接觸面積為0.5m²．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）．問：
（1）裝半罐水時，灑水車對地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）若罐內(nèi)水深1.5m，則水對罐底的壓強(qiáng)為多少？
（3）灑水車灑水過程中包含很多物理知識，請你寫出其中兩條（灑水車勻速行駛灑水時的動能將變小“變大、變小、或不變”）（輪胎的花紋的作用是增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力）．

Answer 1

分析 （1）裝半罐水時水的體積為總體積的一半，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，灑水車對地面的壓力等于水和車的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出灑水車對地面的壓強(qiáng)；
（2）知道罐內(nèi)水深，根據(jù)p=ρgh求出水對罐底的壓強(qiáng)；
（3）①動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；
②增大摩擦力的方法：在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力來增大摩擦力．

解答 解：（1）裝半罐水時水的體積：
V_水=$\frac{1}{2}$V=$\frac{1}{2}$×5m³=2.5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×2.5m³=2.5×10³kg，
灑水車對地面的壓力：
F=G_總=（m_水+m_車）=（2.5×10³kg+6×10³kg）×10N/kg=8.5×10⁴N，
灑水車對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8.5×1{0}^{4}N}{0.5{m}^{2}}$=1.7×10⁵Pa；
（2）水對罐底的壓強(qiáng)：
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa；
（3）①灑水車勻速行駛灑水時，質(zhì)量不斷變小，速度保持不變，則動能不斷變��；
②輪胎的花紋，是壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力．
答：（1）裝半罐水時，灑水車對地面的壓強(qiáng)為1.7×10⁵Pa；
（2）若罐內(nèi)水深1.5m，則水對罐底的壓強(qiáng)為1.5×10⁴Pa；
（3）變小；增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力．

點(diǎn)評 本題考查了密度公式、重力公式、固體壓強(qiáng)公式、液體壓強(qiáng)公式以及影響動能大小的因素和增大摩擦力大小因素的應(yīng)用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．