Question

13．汽車會(huì)飛不是夢(mèng)！美國(guó)一家公司研制出了“會(huì)飛的汽車”（如圖1），它的車身和普通汽車相似，但車門多了兩個(gè)可折疊的翅膀，在空中飛行時(shí)翅膀才張開．從汽車到“飛機(jī)”的變形在30秒內(nèi)即可完成．該車在美國(guó)已獲準(zhǔn)上路行駛和空中飛行．如表是該車的一些信息：

汽車 質(zhì)量	發(fā)動(dòng)機(jī) 最大功率	輪胎與地面 接觸的總面積	地面最大 行駛速度	空中最大 飛行速度
600kg	75kW	0.12m2	150km/h	200km/h

（1）該汽車靜止停在水平地面上時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)？
（2）該“汽車”以最大功率在空中飛行2小時(shí)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)要做多少功？
（3）該汽車通過燃燒汽油獲得動(dòng)力，如圖2所示是四沖程汽油機(jī)工作示意圖，其中丙（填編號(hào)）沖程能給汽車提供動(dòng)力．

Answer 1

分析 （1）汽車停在水平地面上時(shí)，對(duì)地面壓力與其重力相等，由p=$\frac{F}{S}$計(jì)算對(duì)地面壓強(qiáng)；
（2）由W=Pt計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)做功；
（3）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．由圖根據(jù)氣閥和活塞的狀態(tài)判斷．

解答 解：
（1）汽車停在水平地面上時(shí)，對(duì)地面壓力與其重力相等，
即：F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6000N}{0.12{m}^{2}}$=5×10⁴Pa；
（2）汽車的最大功率為75kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得2小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)做功：
W=Pt=75×10³W×2×3600s=5.4×10⁸J；
（3）能給汽車提供動(dòng)力的是做功沖程，在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，進(jìn)氣閥和排氣閥均關(guān)閉的只有壓縮沖程和做功沖程，而在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)，做功沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)；一個(gè)氣閥打開，另一個(gè)氣閥關(guān)閉的是吸氣沖程和排氣沖程，而在吸氣沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)，排氣沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)．由圖知，丙圖是做功沖程．
答：（1）汽車靜止停在水平地面上時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為5×10⁴Pa；
（2）該“汽車”以最大功率在空中飛行2小時(shí)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)要做5.4×10⁸J的功；
（3）丙．

點(diǎn)評(píng) 本題考綜合查了壓強(qiáng)和功的計(jì)算和內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的認(rèn)識(shí)和理解，難度不大，計(jì)算中要注意單位統(tǒng)一．