Question

13．汽车会飞不是梦！美国一家公司研制出了“会飞的汽车”（如图1），它的车身和普通汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在空中飞行时翅膀才张开．从汽车到“飞机”的变形在30秒内即可完成．该车在美国已获准上路行驶和空中飞行．如表是该车的一些信息：

汽车 质量	发动机 最大功率	轮胎与地面 接触的总面积	地面最大 行驶速度	空中最大 飞行速度
600kg	75kW	0.12m2	150km/h	200km/h

（1）该汽车静止停在水平地面上时，对地面产生多大的压强？
（2）该“汽车”以最大功率在空中飞行2小时，它的发动机要做多少功？
（3）该汽车通过燃烧汽油获得动力，如图2所示是四冲程汽油机工作示意图，其中丙（填编号）冲程能给汽车提供动力．

Answer 1

分析 （1）汽车停在水平地面上时，对地面压力与其重力相等，由p=$\frac{F}{S}$计算对地面压强；
（2）由W=Pt计算发动机做功；
（3）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能．由图根据气阀和活塞的状态判断．

解答 解：
（1）汽车停在水平地面上时，对地面压力与其重力相等，
即：F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6000N}{0.12{m}^{2}}$=5×10⁴Pa；
（2）汽车的最大功率为75kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得2小时发动机做功：
W=Pt=75×10³W×2×3600s=5.4×10⁸J；
（3）能给汽车提供动力的是做功冲程，在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．由图知，丙图是做功冲程．
答：（1）汽车静止停在水平地面上时，对地面产生的压强为5×10⁴Pa；
（2）该“汽车”以最大功率在空中飞行2小时，它的发动机要做5.4×10⁸J的功；
（3）丙．

点评 本题考综合查了压强和功的计算和内燃机的四个冲程的认识和理解，难度不大，计算中要注意单位统一．