Question

如图，小宁坐上叔叔刚买的一台轿车周末到清远玩．好奇的小宁找出了小汽车如下表列出的有关数据：（g=10N/kg）

小汽车的质量1200kg	小汽车的额定功率90kW
每个轮胎与地面的接触面积500cm2	100km耗油量10L
汽油的密度0.71×103kg/m3	汽油热值（4.6×107J/kg）

求：（1）30min时间在广清高速公路行驶了45km，平均速度是多少？
（2）若该小汽车行驶100km，则需耗油多少kg？
（3）若完全燃烧10L汽油，放出多少热量？
（4）观察小汽车的外型，判断小汽车分别在水平路面高速行驶和静止，对地面压力哪一个大？为什么？

Answer 1

解：（1）t=30min=0.5h，s=45km；汽车平均速度为v===90km/h；
（2）100km耗油量10L，即V=10L=0.01m³；由ρ=，变形后可得耗油质量为：m=ρV=0.71×10³kg/m³×0.01m³=7.1kg；
（3）10L汽油质量为7.1kg；燃烧放出热量为Q_放=mq=7.1kg×4.6×10⁷J/kg=3.266×10⁸J；
（4）观察小汽车的外型，可看出，当汽车行驶时，汽车顶部的空气流速快，底部流速慢，根据流速与压强的关系可知，汽车受到的向下大气压强小，向上大气压强大；从而使汽车产生向上的升力；故汽车在静止时对地面的压力大．
答：（1）30min时间在广清高速公路行驶了45km，平均速度是90km/h；
（2）若该小汽车行驶100km，则需耗油7.1kg；
（3）若完全燃烧10L汽油，放出热量为3.266×10⁸J；
（4）观察小汽车的外型，判断小汽车分别在水平路面高速行驶和静止，静止时对地面压力大；因为汽车行驶时，上方流速快压强小，下方流速慢压强大．
分析：（1）运用速度公式v=可求汽车速度；
（2）根据密度公式ρ=，变形后可求质量m；
（3）运用热值知识和公式Q_放=mq可求热量；
（4）流体压强与流速大小有关，流速越快压强越小．
点评：熟练运用速度、密度、热值等计算公式；明确流体压强中流速与压强的关系；是解答此题的关键．