Question

19．某家用轎車質(zhì)量為1.6t，每個車胎與地面接觸面積為0.02m²，停在水平路面上時，車對地面的壓強(qiáng)是2×10⁵Pa．當(dāng)車高速行駛時，強(qiáng)大的氣流會流過車體，如圖．這時車對地面的壓強(qiáng)變�。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min，則發(fā)動機(jī)一個汽缸中每秒做功20次．

Answer 1

分析 （1）汽車靜止時對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，知道每個輪子與地面的接觸面積可求受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系結(jié)合圖示來解答．
（3）一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次；已知發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速換算單位后可求解．

解答 解：（1）家用轎車停在水平路面上，對水平路面的壓力：
F=G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
受力面積：S=4S₀=4×0.02m²=0.08m²，
車對水平路面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=2×10⁵ pa；
（2）小轎車的外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時，相同時間內(nèi)空氣經(jīng)過上方的路程比下方的路程長，則上方空氣流速大，根據(jù)“流體在流速越大的地方壓強(qiáng)越小”的原理可知，流過車體的空氣會產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差，則汽車對地面的壓力減小，故汽車高速行駛時對地面的壓強(qiáng)變�。�
（3）此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s，即飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)40圈，而飛輪每轉(zhuǎn)2圈對外做功一次，故一個汽缸中每秒做功的次數(shù)為$\frac{40}{2}$=20次．
故答案為：2×10⁵ ，變小，20．

點評 本題考查了壓強(qiáng)的計算、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系以及四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功次數(shù)與飛輪轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系，難點是四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功次數(shù)與飛輪轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系．