Question

10．如表是某四輪轎車的部分數(shù)據(jù)：

轎車的基本參數(shù)		氙氣大燈的技術(shù)參數(shù)
車身質(zhì)量（千克）	1900	額定電壓（伏）	12
長/寬/高（毫米）	5175/1899/1480
油耗（升/百千米）	7.4	電瓶的技術(shù)參數(shù)
最大輸出功率（千瓦）	150	電壓（伏）	12
最高時速（千米/小時）	210	充電時間（小時）	20
輪胎寬度（毫米）	200	容量（安•小時）	50

（1）該轎車空車放在水平路面上，某同學測得該轎車輪胎與地面接觸的長度約50毫米（沿車長的方向），則此時該轎車對水平路面的壓強約為多大？（g取10N/kg）
（2）該轎車在高速公路上以108千米/時的速度勻速前進，若轎車受到的阻力為4000N，則轎車發(fā)動機的輸出功率為多大？
（3）有些轎車的尾部安裝了導流板，如圖所示，它的作用是什么？

Answer 1

分析 （1）固體壓強可用公式p=$\frac{F}{S}$進行運算，放在水平面上的物體，對水平面的壓力大小F等于物體的重力；
（2）輸出功率即機械所做有用功功率，汽車克服阻力所完成的功為有用功，可用公式P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$來解；
（3）流體內(nèi)部壓強與流速有關，流速大的地方壓強小，流速小的壓強大．

解答 解：（1）由題可知，每只輪胎與地面的接觸面S₁=50×10^-3m×200×10^-3m=1×10^-2m²，這是一輛四輪轎車，因此受力總面積S=4S₁=4×10^-2m²；
轎車在水平地面上，因此轎車對地面的壓力F=G=mg=1900kg×10N/kg=1.9×10⁴N；
轎車對水平路面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{1.9×10}^{4}N}{{4×10}^{-2}{m}^{2}}$=4.75×10⁵Pa；
（2）汽車勻速行駛，在水平方向上所受阻力f與牽引力F為一對平衡力，所以F=f=4000N，v=108km/h=30m/s；
汽車克服阻力做功功率為汽車的輸出功率P，依據(jù)公式可得：
P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=F•$\frac{s}{t}$=F•v=4000N×30m/s=1.2×10⁵W；
（3）在流體內(nèi)部，流速大的壓強小，流速小的壓強大，由圖可知，導流板上方平直下方凸起，轎車高速行駛時，產(chǎn)生一個向下的壓強差，能增加轎車對地面的壓力，提高車輪的抓地性能．
答：（1）該轎車對水平路面的壓強約為4.75×10⁵Pa；
（2）轎車發(fā)動機的輸出功率為1.2×10⁵W；
（3）導流板的作用是轎車在高速行駛時，產(chǎn)生一個向下的壓強差，能增加轎車對地面的壓力，提高車輪的抓地性能．

點評 本題主要考查固體壓強的運算，掌握水平面上的物體，壓力大小與重力之間的關系，理解輸出功率的含義并能進行有關運算，知道流速與壓強的關系，是一道綜合性題目．