Question

（2012?太仓市模拟）汽车是常见的交通工具，随着人们生活水平的提高，汽车也走进了普通百姓的家庭．它应用了物理声、光、热、力、电等很多方面的知识与技术，请你运用所学的物理知识简要回答下列问题：
（1）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示．它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能．则导流板横截面的形状是

C

．

（2）小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯．四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），指示灯就发光提醒．图所示四个电路中，能体现该装置工作原理的是

D

（3）小明的爸爸新买了一辆小汽车，小明坐着这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW．（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）
①汽车匀速行驶时速度为多少？
②汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？
③汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强大．
（2）根据题意可以知道，四个车门中只要有一个门没关好，也就是说只要一个开关断开，指示灯就发光，开关全部断开，灯泡不发光，对各选项逐一分析．
（3）①已知行驶的路程和时间，根据公式v=

S

t

可求汽车匀速行驶时速度；
②已知汽车的功率和行驶的时间，根据公式W=Pt可求发动机做的功；再利用公式F=

W

S

可求汽车匀速行驶时所受的牵引力；
③已知消耗的汽油的质量，根据公式Q=qm可求释放的能量，发动机做的功与汽油释放能量的比值就是发动机的效率；

解答：解：（1）要增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，就要使轿车高速行驶时，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，即上方平直下方凸起，产生一个向下的压强差．故C正确；
（2）在A中，只要任何一个开关闭合，电阻都会被短路，但灯泡仍然发光，开关全部断开时，电阻与灯泡串联，灯泡仍然发光，故不合题意，
在B中，只要闭合一个开关，灯泡就会被短路，不合题意，
在C中，不管开关闭合还是断开，灯泡都会发光，不合题意，
在D中，当开关都闭合时，灯泡被短路，不发光，当任何一个断开时，灯泡不会被短路，灯泡发光，故D符合题意．
（3）①汽车匀速行驶时速度v=

S

t

=

144km

2h

=72km/h；
②据P=

W

t

可知，发动机做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×10⁸J
据公式：W=FS可知，汽车受的牵引力：F=

W

S

=

1.656×108J

144000m

=1150N；
③汽油完全燃烧释放能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
发动机的效率：η=

W

Q

=

1.656×108J

4.14×108J

=40%；
故答案为：（1）C；（2）D；（3）①汽车匀速行驶时速度72km/h；②汽车匀速行驶时所受的牵引力是1150N；③汽车发动机的效率是40%；

点评：本题考查速度、做功、效率等的计算，还考查了流体压强与流速的关系及电路的应用等知识点，是一道综合题．