Question

6．隨著時代的進(jìn)步，轎車的車速和性能有了較大提升．某轎車如圖所示，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：

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

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

Answer 1

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

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，轎車行駛100km耗油質(zhì)量：
m=ρV=0.71×10³kg/m³×10×10^-3m³=7.1kg；
（2）轎車空載時對地面的壓力：
F=G=mg=1600 kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
轎車對地面的壓強(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）因為轎車在高速行駛時，氣流偏導(dǎo)器上方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，這樣轎車就會受到一個向下的壓力，使轎車產(chǎn)生較大的抓地力，增大汽車的穩(wěn)度．
答：（1）若該轎車行駛100km，則需耗油7.1kg；
（2）轎車空載時，靜止在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（3）轎車此時牽引力的功率是6×10⁴ W；
（4）增大汽車的穩(wěn)度；因為轎車在高速行駛時，氣流偏導(dǎo)器上方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，這樣轎車就會受到一個向下的壓力，使轎車產(chǎn)生較大的抓地力，增大汽車的穩(wěn)度．

點評 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)的大小計算、功率的計算，關(guān)鍵是知道靜止時汽車對地面的壓力和自身的重力相等，同時，能從表格中獲取相關(guān)信息加以計算．