Question

6．隨著時(shí)代的進(jìn)步，轎車(chē)的車(chē)速和性能有了較大提升．某轎車(chē)如圖所示，它的有關(guān)數(shù)據(jù)如表列出 （取g=10N/kg，1L=10^-3m³，汽油的密度0.71×10³kg/m³）．求：

轎車(chē)的額定功率100KW	轎車(chē)的質(zhì)量1.6t
每個(gè)輪子與地面的 接觸面積0.02m2	100km耗油量10L

（1）若該轎車(chē)行駛100km，則需耗油多少千克？
（2）轎車(chē)空載時(shí)，靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）當(dāng)轎車(chē)在某一水平路段以20m/s的速度勻速行駛10min，牽引力為3000N，則轎車(chē)此時(shí)牽引力的功率是多少？
（4）這輛的轎車(chē)尾部安裝了一個(gè)“氣流偏導(dǎo)器”，當(dāng)轎車(chē)高速行駛時(shí)，它的作用是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 （1）已知油的體積和密度，利用密度公式計(jì)算其質(zhì)量；
（2）靜止時(shí)汽車(chē)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知轎車(chē)的速度和受到的牽引力，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計(jì)算出牽引力的功率．
（4）流偏導(dǎo)器的上方空氣流速��；下方空氣流速大，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知空氣對(duì)汽車(chē)向下的壓強(qiáng)大于向上的壓強(qiáng)．由此氣體對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生了一個(gè)向下的壓力，使車(chē)更好的“抓”住地面．

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，轎車(chē)行駛100km耗油質(zhì)量：
m=ρV=0.71×10³kg/m³×10×10^-3m³=7.1kg；
（2）轎車(chē)空載時(shí)對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=1600 kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{{1.6×{{10}^4}N}}{{4×0.02{m^2}}}$=2×10⁵Pa；
（3）牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3000N×20m/s=6×10⁴ W．
（4）因?yàn)檗I車(chē)在高速行駛時(shí)，氣流偏導(dǎo)器上方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，這樣轎車(chē)就會(huì)受到一個(gè)向下的壓力，使轎車(chē)產(chǎn)生較大的抓地力，增大汽車(chē)的穩(wěn)度．
答：（1）若該轎車(chē)行駛100km，則需耗油7.1kg；
（2）轎車(chē)空載時(shí)，靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（3）轎車(chē)此時(shí)牽引力的功率是6×10⁴ W；
（4）增大汽車(chē)的穩(wěn)度；因?yàn)檗I車(chē)在高速行駛時(shí)，氣流偏導(dǎo)器上方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，這樣轎車(chē)就會(huì)受到一個(gè)向下的壓力，使轎車(chē)產(chǎn)生較大的抓地力，增大汽車(chē)的穩(wěn)度．

點(diǎn)評(píng) 此題考查密度公式的應(yīng)用、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系、壓強(qiáng)的大小計(jì)算、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道靜止時(shí)汽車(chē)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，同時(shí)，能從表格中獲取相關(guān)信息加以計(jì)算．