Question

7．小丽的爸爸新买了一辆四轮小轿车，如图所示，已知小轿车的质量为800kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm²．
（1）小轿车静止停在水平路面上时对地面的压强是多大？（取g=10N/kg）　
（2）该车在水平公路上匀速直线行驶18km，用了10min，如果小轿的功率为45kW，求它行驶过程中的牵引力是多大？
（3）观察小轿车的外形，可判断小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）静止时对地面的压力．你判断的理由是小汽车的形状上面凸起，下面平直，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，使得小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力．．

Answer 1

分析 （1）小轿车对地面的压力等于小轿车的重力，小轿车有4个轮胎，已知每个轮胎与地而的接触面积，可以知道4个轮胎与地面的接触面积，根据公式p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强；
（2）已知车在水平公路上匀速直线行驶的距离和所用时间，根据v=$\frac{s}{t}$可求行驶速度，又知道小轿车的功率，根据P=Fv求出牵引力的大小；
（3）汽车高速行驶时，由于汽车的向上凸的流线型结构使汽车上方空气的流速大于下方空气的流速，根据流速与压强的关系判断上方压强和下方压强的关系，进一步判断对地面压力的变化．

解答 解：
（1）小轿车对水平地面的压力：
F=G=mg=800kg×10N/kg=800N，
对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8000N}{4×200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（2）小轿车匀速行驶的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18km}{\frac{10}{60}h}$=108km/h=30m/s；
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牵引力的大小：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{45000W}{30m/s}$=1500N；
（3）小汽车的形状上面凸起，下面平直，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，使得小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力．
故答案为：
（1）小轿车静止停在水平路面上时对地面的压强是1×10⁵Pa；　
（2）该车行驶过程中的牵引力是1500N；
（3）小于； 小汽车的形状上面凸起，下面平直，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，使得小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力．

点评 本题通过生活中一个具体实例，考查了多方面的物理知识，要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用；注意小汽车匀速行驶时功率P=Fv的灵活运用．