题目内容

【题目】小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6×107J/kg)

(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?

(2)汽车发动机的效率是多少?

(3)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?

【答案】(1)1.656×108J(2)1150N(3)根据汽车的形状,当汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的气压小于下方的气压,因此行驶时,对地面的压力将减小.静止时对地面的压力大.

【解析】(1)发动机的功率为23kW=2.3×104W,工作时间t=2h=7200s,
得,发动机做的功:W=Pt=2.3×104W×7200s=1.656×108J,
汽车匀速行驶的距离s=144km=1.44×105m,
由W=Fs得,汽车所受的牵引力:
(2)汽油完全燃烧释放的能量:Q=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J;
则汽车发动机的效率:
(3)静止时对路面的压力大;因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,上方的空气对汽车的压强小,使汽车受到一个向上托起的力.
答:(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是1150N;(2)汽车发动机的效率是40%;(3)静止时对路面的压力大;因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,上方的空气对汽车的压强小,使汽车受到一个向上托起的力.

练习册系列答案
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【题目】李强是个善于观察与思考的学生。

(1)他发现:家里洗菜池中装满水时,提起橡皮塞比较费力。说明:水对池底的橡皮塞有向下的压强。图甲实验现象证明______________________。图乙中一个两端扎有橡皮膜的长方体塑料小桶分别水平、竖直放入水中,________________________现象进一步证明液体内向各个方向都有压强。

(2)图丙中,若将蒙上橡皮膜的空金属盒放在液体里,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了薄膜所受__________________。若想用此仪器探究液体内部压强与深度的关系,如何进行实验?

(3)李强同学利用微小压强计探究出了在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强_______,他想只要能够计算出同一深度液体向下的压强,则其它方向的压强就可以知道了。于是他利用所学过的相关物理知识对液体内部压强的计算公式进行了推导。请通过以下提示将这个公式推导出来________

如图丁,设想在密度为ρ的液体中,液面下h处有一个水平放置的“平面”,平面上有一个长方体液柱,请推证液面下深度为h处液体压强计算公式________

(4)李强同学又想到生活中很多物体在水中会受到浮力,他再次仔细观察图乙中的实验现象,明白了浮力产生的原因是:_____________________________________________________________

(5)如图所示的装置,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A,B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起小可同学用该装置做探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关的实验请你针对该实验装置从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见____________

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