题目内容
11．
如图所示是英国名为“寻血猎犬”（Bloodhound）的超音速汽车，将欧洲“台风”战斗机喷气式发动机和一种混合火箭发动机作为动力系统，它在加速至约483km/h时，位于车顶的一种混合火箭发动机将继续为车辆加速，直至最终的极速．该车的铅笔形外壳是由航空级铝锻造而成的，车身长12.8m，质量是6.4t，直径为0.9m的车轮采用高强度钛合金制造，这是为了防止车轮转速太快而从车身飞出去，“寻血猎犬”的最大功率约为108W，可实现最高约为1678km/h的速度．（1）如果车轮与地面的总接触面积为0.1m2，则该汽车静止时对水平地面的压强是多少？（g=10N/kg）
（2）如果汽车以1440km/h的速度在水平地面上行驶了2min，求汽车受到的阻力和克服阻力所做的功；
（3）车头设计成子弹的形状有什么好处？
分析 （1）该汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强；
（2）知道汽车行驶的速度和最大功率，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牵引力，匀速行驶时处于平衡状态，根据二力平衡条件求出汽车受到的阻力，根据W=Pt求出牵引力做的功即为克服阻力所做的功；
（3）汽车在运动过程中，与空气摩擦，做成子弹头形可减小与空气的接触面积，从而减小与空气的摩擦．
解答 解：（1）该汽车静止时对水平地面的压力：
F=G=mg=6.4×103kg×10N/kg=6.4×104N，
对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6.4×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=6.4×105Pa；
（2）汽车行驶的速度：
v=1440km/h=400m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，汽车受到的牵引力：
F′=$\frac{P}{v}$=$\frac{1{0}^{8}W}{400m/s}$=2.5×105N，
因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，汽车受到的阻力f=F′=2.5×105N，
由P=$\frac{W}{t}$可得，克服阻力所做的功：
W=Pt=108W×2×60s=1.2×1010J；
（3）汽车的车头做成子弹头形是为了减小与空气的摩擦，从而减小空气阻力．
答：（1）该汽车静止时对水平地面的压强是6.4×105Pa；
（2）汽车受到的阻力为2.5×105N，克服阻力所做的功为1.2×1010J；
（3）车头设计成子弹形状的好处是减小与空气的摩擦，从而减小空气阻力．
点评 本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式的应用以及车头设计成子弹形状的好处，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．
冲刺100分单元优化练考卷系列答案| A． |  如图为一束光线由空气斜射入玻璃的光路图 | |
| B． |  如图为一束光与镜面成30°角射到平面镜上，经平面镜反射的光路图 | |
| C． |  如图为在水中正上浮的物体所受力的示意图 | |
| D． |  如图为用一杠杆撬动重物，支点为O，动力F的力臂为l |
| A． | 甲底受到液体的压强减小，△P甲一定小于△P乙 | |
| B． | 乙底受到液体的压强增大，△P甲可能小于△P乙 | |
| C． | 甲底受到液体的压强增大，△P甲一定大于△P乙 | |
| D． | 乙底受到液体的压强减小，△P甲可能等于△P乙 |
如图所示，茶壶的质量是0.2kg，底面积是4×10-3m2，内盛0.6kg的开水，开水的深度为8cm，把它放在已水平桌面的中央．求：| A． | 惯性 | B． | 力的作用效果 | C． | 大气压 | D． | 压强 |