Question

5．如图，质量为800kg的小轿车，每个轮胎与地面的接触面积为200cm²．
（1）小轿车对水平地面的压强是多大？（g取10N/kg）
（2）该车在水平公路上匀速直线行驶18km，用了10min．小轿车的速度是多少？
（3）当小轿车的速度过快时，小轿车的抓地性能会大大减弱，请问原因是什么？

Answer 1

分析 （1）小轿车对水平地面的压力等于小轿车的重力，根据G=mg求出其大小，受力面积为4个轮胎与地面的接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出小轿车对水平地面的压强；
（2）知道小轿车匀速直线行驶的量程和时间，根据速度公式求出小轿车的速度；
（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=8000N，
受力面积：
S=4×200cm²=800cm²=8×10^-2m²，
小轿车对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8000N}{8×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（2）小轿车的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18km}{\frac{10}{60}h}$=108km/h；
（3）小汽车的形状上面凸起，下面平直，当小轿车的速度过快时，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．
答：（1）小轿车对水平地面的压强是1×10⁵Pa；
（2）小轿车的速度是1.8km/h；
（3）小汽车的形状上面凸起，下面平直，当小轿车的速度过快时，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．

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．